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Des micromoteurs Janus intégrés dans des laboratoires sur puce

Grâce à un financement de l'UE, des chercheurs ont mis au point des micromoteurs. Ils les ont intégrés à des laboratoires sur puce (lab-on-a-chip), ouvrant la voie à des dispositifs convenant à des usages très variés en matière de santé, d'alimentation et de sécurité de l'environnement.
Des micromoteurs Janus intégrés dans des laboratoires sur puce
Les chercheurs ont notablement progressé durant les 36 mois du projet LOCNANOMOT (New lab-on-a-chip microsystems based on active transport by synthetic micro/nanomotors). Les particules Janus (nommées d'après le dieu romain Janus à deux visages), ont été choisies car elles sont formées de deux hémisphères aux fonctionnalités différentes et souvent incompatibles. Le projet visait à mettre au point et intégrer des micromoteurs fonctionnalisés dans des dispositifs microfluidiques pour laboratoire sur puces, afin de détecter en même temps plusieurs composés dans un seul prélèvement.

Les chercheurs ont conçu et caractérisé des micromoteurs Janus, et évalué leur impact ainsi que celui de nanofils catalytiques sur le transport et le mélange de liquides. Ils ont également conçu un nouveau protocole pour détecter l'argent grâce aux mouvements de nanofils de métal.

Il convient de souligner qu'il s'agit du tout premier usage du graphène pour fabriquer des micromoteurs tubulaires. Les chercheurs ont ainsi pu utiliser différents types de récepteurs sur graphène, dans une nouvelle génération de laboratoires sur puce. Ils ont aussi intégré des particules provenant de globules rouges, à la surface de nanofils en or, propulsés par ultrasons dans des moteurs biomimétiques.

Les chercheurs ont accompli un progrès impressionnant en intégrant des nanocristaux de points quantiques à la surface de micromoteurs préparés à partir de modèles, pour détecter plusieurs substances en même temps. Ces microdétecteurs peuvent servir à détecter dans les prélèvements des polluants comme le mercure et des bactéries.

Les chercheurs ont conçu une méthode utilisant des micromoteurs pour réaliser des appareils utilisables sur le point des soins et capables de surveiller la présence de composés toxiques dans des prélèvements complexes. Ils ont conçu et fabriqué ces micromoteurs à partir de graphène nanométrique, et les ont intégrés à un laboratoire sur puce. Ce laboratoire sur puce a servi à isoler des bactéries et des cellules rares, et pour analyser des prélèvements biologiques et alimentaires.

Les résultats du projet, particulièrement impressionnants, ont été publiés dans de nombreuses grandes revues scientifiques. Leurs applications dans les domaines de la santé, de l'alimentation et de l'environnement bénéficieront à tous. Ces laboratoires sur puce à base de micromoteurs pourront ainsi servir à la détection de pathogènes, aux diagnostics cliniques, en médecine légale, à la réhabilitation de l'environnement, à l'analyse d'AND, et à sécuriser les aliments.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Micromoteurs Janus, lab-on-a-chip, LOCNANOMOT, graphène, point quantique, isolement de bactéries