Page 3 - IDA - Newsletter n°26

Institut d'Alembert

Jean-Pierre Lefevre - Ingénieur de recherche PPSM (UMR 8531 ENS Paris-Saclay
CNRS)

1 - La plateforme de microfluidique est l'une des 6 plateformes mutualisées 1 - The microfluidic platform is one of 6 IDA EN INTERVIEW ce mois-ci
de l'IDA : quels sont à l'IDA les principaux domaines d'application des shared platforms: at the IDA, what are the
dispositifs microfluidiques ? main fields of application for microfluidic
mechanisms?
La plateforme microfluidique a été implantée dans le bâtiment IDA en
octobre 2007. Elle est issue de l’activité microfluidique initiée au PPSM sous The microfluidic platform was established in the IDA building in October
la direction de Jacques DELAIRE en 2002. Nous avons orienté l’activité 2007. It resulted from the microfluidic activity initiated at the PPSM under
vers la détection d’espèces polluantes dans l’eau. Avec la technologie the direction of Jacques DELAIRE in 2002. We oriented the activity towards
PDMS/verre et les sondes chimiques fluorescentes développées par detecting water polluting species. With the PDMS/glass technology and the
Isabelle LERAY, nous avons réalisé des capteurs complets qui intègrent fluorescent chemical probes developed by Isabelle LERAY, we were able to
le mélange et la détection. La demande s’est révélée forte puisqu’en make complete sensors which were capable of integrating both the mixing and
2011, EDF nous a sollicité pour la réalisation d’un capteur d’humidité the detection. The demand turned out to be high, as in 2011, EDF asked us to
pour le circuit secondaire des centrales nucléaires. Il s’agissait de réaliser design a humidity sensor for the secondary circuits in nuclear power stations.
un capteur de terrain de cations césium (Cs+) pris comme traceur dont It needed to be a field sensor for cesium cations (Cs+) used as tracers, the
les concentrations renseignent sur le taux d’humidité dans la vapeur concentrations of which provide information about the level of humidity in the
des canalisations. Le challenge consistait à prélever de l’eau à 300°C steam in the pipes. The challenge consisted of taking samples of water at
circulant à 50m /heure et à alimenter notre circuit microfluidique à 20°C 300°C circulating at 50m /hour and supplying our microfluidic circuit at 20°C
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et à un débit de 1ml/heure puis à faire la mesure de fluorescence. Le and at a flow rate of 1ml/hour, then measuring the fluorescence. The project
projet a été mené à bien et a abouti à un composant classé 7 sur l’échelle was a success and led to the creation of a component rated level 7 on the TRL scale
TRL (Technology Readiness Level) qui compte 9 échelons. Nous avions (Technology Readiness Level), which has 9 levels. We then had to develop fluidic
alors dû développer des composants fluidiques et microfluidiques qui sont and microfluidic componants, which are now commercialised. This is a successful
maintenant commercialisés. Ceci est un exemple abouti et nous avons example and we have developed other sensors, in particular for lead, with the hope
développé d’autres capteurs en particulier pour le plomb avec à la clé of landing a patent. Another axe of research is the study of the cristallisation of
un brevet. Un autre axe de recherche est l’étude de la cristallisation de organic molecules in micro-channels, with a live tracking system for the parameters
molécules organiques dans des micro-canaux avec suivi en direct des of cristallisation through dynamic and fluorescent measures. Our colleagues at the
paramètres de cristallisation par mesures dynamiques de fluorescence. SATIE laboratory are interested in the actions of magnetic fields on cells at a single
Nos collègues du laboratoire SATIE s’intéressent aux actions des champs cell level. They are, for example, studying electroporation, electro fusion and even
électriques sur des cellules à l’échelle de la cellule unique, ils étudient par electro rotation. The size of the microfluidic components made by the platform are
exemple l’électroporation, l’électro fusion ou encore l’électro rotation. Les in perfect harmony with the size of the objects being studied. What’s more, here we
dimensions des composants microfluidiques réalisés sur la plateforme make micro electrodes in microfluidic channels. We are also increasingly in demand
sont en parfaite adéquation avec la taille des objets étudiés. Ici, en plus, by our biologist colleagues, who also appreciate the scale of the components in
on élabore des microélectrodes dans les canaux microfluidiques. D’autre relation to that of the objects they study. The microfluidic platform also serves to train
part, nous sommes de plus en plus sollicités par nos collègues biologistes the different masters students in practical work in microfluidics; numerous doctoral
qui apprécient également l’échelle des composants par rapport aux students also come to create circuits as part of their research.
objets qu’ils étudient. La plateforme microfluidique sert aussi à former
des étudiants de différents masters avec des travaux pratiques de 2 - Amongst the projects supported by the IDA in 2017/2018, you contribute to the
microfluidiques ; De nombreux doctorants viennent également fabriquer ANAVIRECOLI: what are the project’s basic challenges and applications, bringing
des circuits dans le cadre de leurs travaux de recherche. together engineers from different disciplines (biology, physics-chemistry)?
2 - Parmi les projets soutenus par l'IDA en 2017/2018, vous contribuez au The ANAVIRECOLI project came about as the result of a question put by one of our
projet ANAVIRECOLI : quels sont les enjeux fondamentaux et applicatifs biologist colleagues; Hervé Leh wishes to study the stochastic of the virulence genes
de ce projet associant des ingénieurs de différentes disciplines (biologie, of ESCHERICHIA coli. He wanted to find out if the presence of these genes combined
physico-chimie) ? with the GFP was passed on to all generations, or whether it skipped some. In order to
carry out this experiment, the bacteria and their descendants needed to be identified.
Les deux équipes de recherche collaborent depuis de nombreuses We chose to isolate these bacteria in drops of alginate, each bacteria being isolated,
Le projet ANAVIRECOLI est venu d’une question de nos collègues it’s descendants would be in the same drop and would fluoresce if they expressed
biologistes ; Hervé Leh veut étudier la stochastique des gènes de the same marked gene. It’s a biology question that we are trying to answer using
virulence d’Escherichia coli. Il s’agit de savoir si l’expression de ces gènes fluorescent microscopy and digital microfluidic technology. The microfluidic platform
fusionnés à la GFP se transmet à toutes les générations ou s’il y a des and the clean room for which Rasta Ghasemi is the head, are fully engaged.
sauts. Pour réaliser cette expérience, on a besoin d’identifier des bactéries
et leur descendance. Nous avons choisi d’isoler ces bactéries dans des
gouttes d’alginate, chaque bactérie étant isolée, ses descendants seront
dans la même goutte et émettront de la fluorescence s’ils expriment le 6 key dates:
gène marqué. Il s’agit d’une question de biologie à laquelle nous tentons 1995: Arrival at the PPSM
de répondre en utilisant la microscopie de fluorescence et la technique 2002: Beginning of microfluidics at the PPSM
de la microfluidique digitale. La plateforme microfluidique de même que 2007: Création of the microfluidic platform at the IDA
la salle blanche dont Rasta Ghasemi est la responsable sont mises à 2009: Wu Tin’s thesis on lead detection in microfluidics,
contribution. first microfluidic thesis.
2012: Jeremy Bell’s thesis on Mercury trace detection
2017: ANAVIRECOLI
6 dates clés :
1995 : Arrivée au PPSM
2002 : Début de la microfluidique au PPSM.
2007 : Création de la plateforme microfluidique de l’IDA
2009 : Thèse de Wu Tin sur la détection du plomb en
microfluidique, première thèse de microfluidique
2012 : Thèse de Jérémy BELL capteur de mercure
instrumenté.
2017 : ANAVIRECOLI

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