BIOMIS
Systèmes microfluidiques pour les applications en santé, énergie et matériaux
Thèmes de recherche liés à MaTerRE :
Traitement et caractérisation de microalgues. Les micro-algues produisent des gouttelettes lipidiques intracytoplasmiques lorsqu’elles sont cultivées sous conditions de stress. Ces lipides constituent une source potentielle de biocarburants. Néanmoins, l’étape d’extraction reste trop coûteuse ce qui rend la production de biocarburants à partir de microalgues peu rentable. Des prétraitements doivent donc être explorés. Nous étudions dans notre groupe l’application de traitements électriques et/ou mécaniques, et leurs effets sur la membrane et la paroi du micro-organisme, au niveau de la cellule unique, en utilisant pour cela des systèmes microfluidiques spécifiques. Pour répondre à nos thèmes de recherche portant sur l’analyse de cellules uniques ou de populations cellulaires, nous sommes en mesure de développer des micro-systèmes avec des architectures parallélisées et intégrant des capteurs pour des analyses à haut débit (axe « Haut débit »).
Bio-dispositif pour la détection de globules rouges. Notre groupe a l’expérience de la fabrication de dispositifs pour la détection mécanique et électrique de la rigidité des globules rouges. Des maladies génétiques comme la drépanocytose ou la sphérocytose, ou des maladies infectieuses comme la malaria, affectent la rigidité des globules rouges. Des dispositifs microfluidiques imitant la microcirculation des globules rouges ou les fonctions de filtrage de la rate peuvent être fabriqués et sont capables de caractériser et de discriminer les différents niveaux de la maladie. Les dispositifs impliquent des restrictions fluidiques similaires à celles que l’on peut trouver in-vivo, et peuvent être équipés de microélectrodes afin de surveiller électriquement le comportement des cellules saines ou malades.
Détection par nanopores. Notre groupe étudie l’utilisation de nanopores biologiques ou solides, et leur intégration dans des dispositifs microfluidiques, pour la détection de nano(bio)objets. Cette technologie est très prometteuse pour la détection à très faible concentration, jusqu’à un seul objet ou une seule molécule, en surveillant le signal électrique associé à la translocation de l’objet d’un côté du nanopore à l’autre.
Membres
- Sakina Chantoiseau-Bensalem
- Bruno Le Pioufle
Plateformes et équipement
Plateformes de l’Institut d’Alembert (IDA, ENS
Paris-Saclay)
Plusieurs plateformes disponibles :
- Microfluidique
- Plateforme de culture cellulaire
- Salle blanche
- Caractérisations
Publications
- Izadora Mayumi Fujinami Tanimoto, Jiayi Zhang, Benjamin Cressiot, Bruno Le Pioufle, Laurent Bacri, et al.. Dynamics of DNA Through Solid-state Nanopores Fabricated by Controlled Dielectric Breakdown. Chemistry – An Asian Journal, 2022, 17 (24), ⟨10.1002/asia.202200888⟩. ⟨hal-04068157⟩
- Yu-Sheng Lin, Sung Tsang, Sakina Bensalem, Ching-Chu Tsai, Shiang-Jiuun Chen, et al.. Electrorotation of single microalgae cells during lipid accumulation for assessing cellular dielectric properties and total lipid contents. Biosensors and Bioelectronics, 2020, 173, pp.112772. ⟨10.1016/j.bios.2020.112772⟩. ⟨hal- 03006108⟩
- Yu-Sheng Lin, Sung Tsang, Sakina Bensalem, Ching-Chu Tsai, Shiang-Jiuun Chen, et al.. Electrorotation of single microalgae cells during lipid accumulation for assessing cellular dielectric properties and total lipid contents. Biosensors and Bioelectronics, 2020, 173, pp.112772. ⟨10.1016/j.bios.2020.112772⟩. ⟨hal- 03006108⟩
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Microfluidique mécanofluorochromique intelligent : un outil avancé pour détecter la contrainte mécanique sur les cellules de micro-algues pour une récupération efficace de la bioénergie