Les microsystèmes en chimie

L’intérêt croissant pour les microsystèmes et les «laboratoires-sur-puce» pour des applications biologiques et chimiques, est dû à la capacité de ces dispositifs à effectuer un ensemble complexe de séries d’opérations sur une plaque de faibles dimensions (manipulable aisément par un expérimentateur humain). S’ils sont encore assez peu commercialisés, beaucoup de chercheurs dans les domaines publiques ou industriels travaillent sur des programmes mondiaux de recherche.

Dans le présent article, nous présentons tout d’abord les deux familles de microsystèmes (les microarrays et les systèmes microfluides) et quelques-unes de leurs applications en chimie et biologie (microarrays chimiques, microréacteurs chimiques, puces à ADN, microséparation…). Puis, nous passons en revue les techniques principales de détections (techniques optiques, électrochimie, électroluminescence, spectrométrie de masse) pouvant être employées pour de telles applications. Nous évoquons aussi certains matériaux et procédés technologiques (silicium, quartz, verre, céramiques, plastiques et élastomères, gravure chimique, moulage, ablation laser…).

En conclusion, nous présentons les recherches de développement des microsystèmes fluidiques, de notre laboratoire. Trois équipes (biologie, spectrométrie de masse et microtechnologie) à l’USTL mènent ce projet. Il concerne le développement d’un système de microfluides en silicium dédié à la préparation d’échantillons protéiques avant leur analyse en spectrométrie de masse. Ce dispositif interne est constitué de différents modules élémentaires, notamment une microcolonne d’élution, une pompe non-électrophorétique, une nanosource intégrée.