2017-11-24 
Vers un dispositif de diagnostic Point-of-Care intégré : utilisation de la capillarité ainsi que des procédés de thermoformage et de sérigraphie.

Le 6 octobre 2017, David Gosselin a soutenu une thèse de doctorat de l'Université Grenoble Alpes préparée sous la direction des Professeurs Didier Chaussy et Naceur Belgacem (Grenoble INP-Pagora / LGP2) et le co-encadrement de Jean Berthier, Ingénieur de Recherche (CEA, Grenoble). Il a présenté les résultats de sa recherche intitulée Vers un dispositif de diagnostic Point-of-Care intégré : utilisation de la capillarité ainsi que des procédés de thermoformage et de sérigraphie.

Grâce à la microfluidique (i.e. la manipulation d'un fluide dans un système ayant une dimension caractéristique submillimétrique), il est possible d'imaginer l'intégration de l'ensemble des fonctions ordinairement réalisées en laboratoire dans un système miniaturisé, autrement dit de créer un laboratoire sur puce. Efficacité et bas coût peuvent être combinés pour mettre au point un dispositif de diagnostic médical utilisable en dehors des infrastructures médicalisées, appelé système Point-of-Care. Pour ce faire, il semble important de concevoir l'intégration des différents composants du système d'une façon cohérente, en prenant en compte l'ensemble des contraintes imposées par l'application finale ciblée. Cette thèse a été effectuée dans l'optique de proposer une réponse à cette problématique d'intégration dans le cadre du développement d'un système microfluidique de diagnostic Point-of-Care basé sur une réaction d'amplification d'ADN isotherme LAMP.

Pour proposer un système bon marché, facile à industrialiser, le papier est utilisé comme support et le thermoformage comme moyen de production. En effet, ce matériau et ce procédé bénéficient déjà de fabrications en série. De plus, leur faible coût permet d'envisager un dispositif final peu onéreux.

Pour détecter la réaction de LAMP, la présence de fonctions actives telles qu'un chauffage et un outil de détection est nécessaire. Leur intégration a été réalisée par procédé sérigraphique. Le chauffage est effectué par effet Joule grâce au dépôt d'une couche d'encre conductrice à base de carbone. La détection, quant à elle, est faite par méthode potentiométrique, à l'aide d'une électrode couverte de polyaniline. Ces méthodes s'avèrent pertinentes car elles permettent de superposer les différentes fonctions actives et de les intégrer directement dans le système microfluidique.

 

Contacts :
Didier.Chaussy@pagora.grenoble-inp.fr
Naceur.Belgacem@pagora.grenoble-inp.fr

 

Le Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) est une unité mixte de recherche (UMR 5518) associant le CNRS, Grenoble INP et l'Agefpi comprenant trois équipes : Bioraffinerie : chimie et éco-procédés - Matériaux biosourcés multi-échelles - Fonctionnalisation de surface par procédés d'impression. La recherche du LGP2 est en lien avec les attentes sociétales en particulier dans les domaines du développement durable (chimie verte, procédés propres, recyclage, matériaux biosourcés, énergies renouvelables) et de la traçabilité & sécurité (matériaux fonctionnels, papiers et emballages intelligents). http://pagora.grenoble-inp.fr/recherche/

Grenoble INP-Pagora, École internationale du papier, de la communication imprimée et des biomatériaux Certifiée Qualité Sécurité Environnement et engagée dans le développement durable, elle forme des ingénieurs socialement responsables pour les secteurs liés à la chimie verte, au papier, à l'impression, à l'emballage, aux biomatériaux et à l'électronique imprimée. Elle propose également deux licences professionnelles (Flux numériques, production & édition d'imprimés et Ingénierie de la communication imprimée industrielle européenne). Son large éventail d'enseignements et sa maîtrise de l'apprentissage - aux niveaux ingénieur et licence pro - permettent d'adapter en permanence sa formation aux besoins des industries. Un partenariat fort avec les entreprises permet à ses 60 diplômés par an d'accéder à des carrières motivantes en France et à l'international. L'école développe également une formation internationale en collaboration avec des universités européennes et propose une formation en anglais : le Post Master Biorefinery: bioenergy, bioproducts & biomaterials. La recherche innovante menée par son laboratoire, le LGP2, contribue à l'amélioration des procédés et à la création de produits répondant aux nouveaux besoins notamment environnementaux. Une veille active sur les progrès technologiques dans ces industries est réalisée par le Cerig. L'ensemble de ces activités garantit un enseignement à la pointe des évolutions scientifiques et techniques. http://pagora.grenoble-inp.fr - http://cerig.pagora.grenoble-inp.fr - http://www.facebook.com/GrenobleINP.Pagora


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