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Matériaux poreux en systèmes microfluidique pour des applications médicales

Spécialité

CHIMIE

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Ingenieur/Master

Unité d'accueil

Candidature avant le

30/04/2021

Durée

6 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

MUGHERLI Laurent
+33 1 69 08 94 27

Résumé/Summary
Sujet détaillé/Full description
Les matériaux poreux présentent un potentiel élevé grâce à leurs propriétés texturales et physico-chimiques modulables. Combiner ces matériaux et la microfluidique, présente un intérêt fondamental et apporte des solutions pratiques en technologies pour la santé, pour miniaturiser des systèmes en augmentant leurs capacités en matière de traitement des fluides. Nous nous intéressons en particulier à l’analyse glycomique, qui consiste à identifier la distribution des glycanes (sucres) portés par les protéines en tant que source de biomarqueurs de pathologies.

L’objectif de ce stage de Master est de développer des systèmes microfluidiques incorporant des matériaux poreux, d’optimiser les protocoles de préparation et de vérifier la pertinence de tels systèmes pour accélérer significativement la qualité et le débit d’analyse glycomique de fluides biologiques. Le projet de recherche consistera à adapter et optimiser un protocole pour obtenir une puce microfluidique fonctionnelle, à partir d’un procédé de synthèse bien maîtrisé au laboratoire. Ce procédé, récemment développé au niveau macroscopique par un doctorant du laboratoire, a montré un potentiel élevé pour l’incorporation dans des microcanaux. Ces résultats prometteurs doivent être approfondis et étendus, puis testés pour leur aptitude à extraire des glycanes. Les microsystèmes obtenus seront caractérisés en s’intéressant particulièrement à la qualité de l’incorporation des matériaux et aux propriétés texturales de ces derniers. Une sélection de matériaux sera évaluée comparativement à un matériau de référence utilisé pour l’analyse glycomique de fluides biologiques par spectrométrie de masse.

Le stage sera piloté par deux chercheurs spécialisés en chimie des matériaux et en microfluidique. Le(la) stagiaire travaillera en collaboration avec le doctorant ayant développé les matériaux et également avec le Service de Pharmocologie et Immuno-analyse, où se font les protocoles d’analyse glycomique.
Mots clés/Keywords
Chimie, Matériaux, Microfluidique, Santé
Compétences/Skills
Ce stage permettra d’intégrer des compétences à l’interface entre la chimie des matériaux et la microfluidique, et offrira la possibilité de découvrir des méthodes et techniques variées, comme le procédé Sol-Gel, la préparation de puces microfluidiques en salle propre et la gestion de micro débits de fluides, la microscopie optique et électronique (MEB/MET), la porosimétrie, et la spectrométrie de masse à haute résolution (MALDI-TOF).
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Matériaux poreux en systèmes microfluidiques pour la détection de gaz

Spécialité

CHIMIE

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Ingenieur/Master

Unité d'accueil

Candidature avant le

30/04/2021

Durée

6 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

MUGHERLI Laurent
+33 1 69 08 94 27

Résumé/Summary
Sujet détaillé/Full description
Les matériaux poreux présentent un intérêt fondamental et un potentiel d’application élevé grâce à leurs propriétés texturales et physico-chimiques modulables. La microfluidique est souvent comparée à la microélectronique pour sa capacité à miniaturiser des systèmes en augmentant leurs capacités en matière de traitement des fluides. Nous avons récemment démontré que combiner microfluidique et matériaux poreux permet de détecter des gaz toxiques de manière innovante [Mugherli et al Lab-on-chip 2020].

L’objectif de ce stage de Master est de développer des systèmes microfluidiques incorporant des matériaux poreux chromogènes, dans le cadre d’une collaboration entre le service Nanosciences & Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l’Energie du CEA Saclay et le Laboratoire d’Hydrodynamique de l’Ecole Polytechnique. Le projet de recherche consistera dans un premier temps à préparer différents matériaux chromogènes, en adaptant des méthodes du laboratoire ou de la littérature scientifique. Des puces microfluidiques seront ensuite fabriquées en adaptant les protocoles de fabrication aux spécificités des matériaux. Les propriétés optiques et texturales des matériaux seront caractérisées et le potentiel pour la détection de gaz des puces les plus prometteuses sera ensuite évalué.
Mots clés/Keywords
Chimie, Matériaux, Microfluidique, Capteurs
Compétences/Skills
Ce stage permettra de développer des compétences à l’interface entre la chimie des matériaux et la microfluidique, et offrira la possibilité de découvrir des méthodes et techniques variées, comme le procédé Sol-Gel, la préparation de puces microfluidiques en salle propre, la gestion de micro débits de fluides, la spectrophotométrie UV-Vis, la microscopie optique et électronique (MEB), la porosimétrie.

 

 

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