Synthèse et conclusions

Le but premier de ce projet était de mettre sur pied, dans notre laboratoire, une nouvelle méthode d'analyse pour l'étude de nanoparticules suprafluorescentes développées par les autres membres du groupe de recherche. Pour y arriver, les objectifs du projet étaient notamment le choix de la configuration microfluidique optimale pour obtenir un focus hydrodynamique stable et efficace et la construction d'un montage confocal de détection optique. La validation du système et la caractérisation des performances analytiques faisaient aussi partie des objectifs du projet.

L'étude du comportement fluidique des différentes configurations microfluidiques a permis d'établir que les débits jouent sur la vitesse linéaire, mais n'influencent pas directement la largeur du flot analyte. C'est plutôt le ratio des forces de la gaine par rapport à l'analyte qui dicte la largeur du focus. De plus, il a été démontré que ce paramètre est transposable d'une configuration à l'autre. La largeur du canal de sortie influence aussi l'étranglement que subit l'analyte. Un canal plus large ne permet pas d'obtenir un focus très étroit, car le flot central n'est pas soumis à autant de pression. Avec la configuration optimale, la cartouche en borosilicate et les connexions pour les tubes de silice fondue, un focus allant jusqu'à 3 ± 1 um a pu être obtenu. La plage de ratios utilisables pour cette géométrie a été établie à 0,04 comme limite inférieure et 3,5 comme limite supérieure.

La construction d'un système de détection optique en épifluorescence modifiée a permis de démontrer qu'il est pertinent d'utiliser le focus hydrodynamique pour augmenter la probabilité de détection dans les systèmes microfluidiques. En effet, la croissance du taux de détection a été corrélée à la diminution de la largeur du focus hydrodynamique. Le montage expérimental a été validé avec un taux de détection à 74 % et un écart-type relatif du nombre de particules détectées de 14 % d'une analyse à l'autre. En outre, il a été montré que le montage pouvait être utile pour déceler des véhicules de détection d'analyte de nature biologique. En effet, l'interaction spécifique entre une protéine, la streptavidine, et une molécule organique, la biotine, a permis de rendre fluorescentes des microparticules au cœur magnétique.

Finalement, il a été démontré que la technique développée ici possède un certain potentiel pour l'étude de nanoparticules de type cœur-coquille qui tirent profit de l'exaltation plasmonique de

la fluorescence. Puisque la présence du métal améliore l'intensité de la fluorescence, cette stratégie permet d'augmenter le contraste entre le signal analytique et le signal de fond. Ainsi, il est probable que la détection de véhicules d'analyte soit plus efficace.

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Annexe

1. Plan de la monture de connexion des cartouches microfluidiques en

TPE

Support d-Dluminium PLnque d<ncryLique

pompe object il 4-OX VD: 0.5 mm

8,4

2. Table de vitesse linéaire du liquide dans les canaux d'entrée des

cartouches en TPE

Dimensions des canaux: 37 um x 50 um (aire : 1.85 x 109 m2)

Débit de la pompe (pL/min) Vitesse linéaire (mm/s) Débit de la pompe (pL/min) Vitesse linéaire (mm/s) 0,05 0,45 1,55 13,96 0,10 0,90 1,60 14,41 0,15 1,35 1,65 14,86 0,20 1,80 1,70 15,32 0,25 2,25 1,75 15,77 0,30 2,70 1,80 16,22 0,35 3,15 1,85 16,67 0,40 3,60 1,90 17,12 0,45 4,05 1,95 17,57 0,50 4,50 2,00 18,02 0,55 4,95 2,05 18,47 0,60 5,41 2,10 18,92 0,65 5,86 2,15 19,37 0,70 6,31 2,20 19,82 0,75 6,76 2,25 20,27 0,80 7,21 2,30 20,72 0,85 7,66 2,35 21,17 0,90 8,11 2,40 21,62 0,95 8,56 2,45 22,07 1,00 9,01 2,50 22,52 1,05 9,46 2,55 22,97 1,10 9,91 2,60 23,42 1,15 10,36 2,65 23,87 1,20 10,81 2,70 24,32 1,25 11,26 2,75 24,77 1,30 11,71 2,80 25,23 1,35 12,16 2,85 25,68 1,40 12,61 2,90 26,13 1,45 13,06 2,95 26,58 1,50 13,51 3,00 27,03

3. Table de vitesse linéaire du liquide dans le canal de sortie des

cartouches en TPE

Dimensions des canaux: 37 um x 100 um (aire : 3,70 x 10"9 m2)

Débit de la pompe