Résumé :
Ce mémoire d’HDR discute des avancées instrumentales dans le domaine de la microfluidique, avec un accent particulier sur la compréhension et le contrôle des flux liquides, des interfaces et des objets dans les microcanaux, pour des applications en biologie, chimie et énergie.
La première partie aborde de nouvelles méthodes de microfabrication, de la courbure spontanée de films minces de polymères à la mise au point d’un prototype d’impression 3D avec une encre sacrificielle.
La deuxième partie se concentre sur les développements de microsystèmes en biologie, notamment en présentant un dispositif qui couple un microsystème en gouttes avec des mesures par MALDI-TOF pour améliorer la détection de peptides. Un autre exemple concerne un dispositif pour des expériences d’accumulation de mutations chez la levure, accélérant la mesure des profils mutationnels à l’échelle du génome.
La troisième partie met en avant l’apport de la microfluidique en chimie et physico-chimie. Elle présente des microsystèmes en polymère OSTE+ pour des mesures in-situ de diffusion des rayons X et une plateforme microfluidique pour la création de lits de catalyseurs, avec des expériences de photocatalyse prometteuses.
En conclusion, le mémoire évoque un projet de recherche sur le développement de lits fluidisés sur microsystème pour des applications en énergie (criblage et vieillissement de catalyseurs) et en santé (diagnostic ultra-rapide).
Mots clés : Microfluidique, MALDI-TOF, Mutations, SAXS, Catalyse, Photocatalyse, Lits fluidisés.
NIMBE/LIONS
HDR : Instrumental microfluidics: understanding, mastery, and applications in chemistry, biology, and energy
Abstract :
This HDR thesis discusses instrumental advances in the field of microfluidics, with a particular focus on understanding and controlling liquid flows, interfaces, and objects in microchannels for applications in biology, chemistry, and energy.
The first part addresses new microfabrication methods, from the spontaneous curving of thin polymer films to the development of a 3D printing prototype with sacrificial ink.
The second part focuses on developments in microsystems in biology, notably presenting a device that couples a droplet microsystem with MALDI-TOF measurements to improve peptide detection. Another example concerns a device for mutation accumulation experiments in yeast, accelerating the measurement of mutational profiles at the genome scale.
The third part highlights the contribution of microfluidics to chemistry and physical chemistry. It presents OSTE+ polymer microsystems for in-situ X-ray scattering measurements and a microfluidic platform for the creation of catalyst beds, with promising photocatalysis experiments.
In conclusion, this HDR thesis discusses a research project on the development of fluidized beds on microsystems for applications in energy (screening and aging of catalysts) and health (ultra-rapid diagnosis).
Keywords: Microfluidics, MALDI-TOF, Mutations, SAXS, Catalysis, Photocatalysis, Fluidized beds.
NIMBE/LIONS