Une technologie inspirée par la nature
Les cellules eucaryotiques utilisent beaucoup ces petites structures en forme de poils qui tapissent leur surface extérieure soit comme organes sensoriels soit comme propulseurs ou encore comme systèmes d'écoulement des fluides. Dans les poumons par exemple, ce sont les cils vibratiles tapissant les bronches qui favorisent l'expulsion du mucus. Ce mouvement de va-et-vient a fortement inspiré les partenaires du projet ARTIC («Nature-inspired micro-fluidic manipulation using artificial cilia») financé par l'UE pour concevoir leur système microfluidique. Les chercheurs du projet ont plus spécifiquement développé un cil artificiel don’t les polymères composites micro-actionneurs répondent à l'application d'un champ magnétique. Les cils du projet ARTIC ont été développés à partir d'un caoutchouc très fin contenant des nanoparticules super paramagnétiques de quelques micromètres d'épaisseur. Grâce au développement de protocoles de déclenchement spéciaux, les cils ont été optimisés pour bouger de manière asymétrique et générer ainsi un flux net. Afin de tester leur efficacité de pompage, les chercheurs ont développé un système don’t le champ magnétique de déclenchement pouvait varier dans le temps et intégrer ces cils sur le plancher d'un microcanal d'une cartouche microfluidique. En utilisant des modèles spécifiques, ils ont pu estimer avec précision l'interaction des cils artificiels avec des fluides de nature complexe. L'incorporation de minuscules billes fluorescentes dans le liquide et une analyse cinétique ultérieure leur a permis de démontrer que ces cils artificiels étaient capables de propulser des particules. La technologie générée par les partenaires du projet ARTIC est susceptible d'être utilisée dans de nombreux domaines comme les biocapteurs, les microcanaux de refroidissement électronique, les tests à très haut débit en pharmacie et en chimie et enfin les systèmes d'administration contrôlée de médicaments. La mise en œuvre de cette technologie innovante permettant la réalisation d'analyses complexes et efficaces comme le profilage AND ou l'identification de pathogènes fera largement progresser les sciences du diagnostic.
