et optiques intégrés. En plus des fonctions de base, la boîte à outils du technologue en microfluidique est riche de nombreux éléments, notamment magnétiques et optiques. Les bobines et autres éléments magnétiques ont été intégrés à l’échelle micrométrique lors du développement des microsystèmes électromécaniques (micro-electromechanical systems, mems) [52] ; l’application la plus connue de mems magnétiques est probablement les têtes d’enregistrement pour disques durs, fonctionnant sur le principe de la magnétorésistance géante. En microfluidique, les éléments magnétiques servent principalement à la manipulation d’échantillons : pompes, valves, mélangeurs, triage, séparation, etc. [53] Les particules magnétiques (notamment les billes) sont particulièrement utilisées comme support solide pour les tests biologiques [54]. Plus rarement, des fonctions magnétiques peuvent servir à la détection ; Trumbull et al. ont ainsi intégré sur puce un système de résonance magnétique nucléaire [55]. À l’inverse, les composants optiques sont généralement utilisés pour la détection et plus rarement pour la manipulation d’échantillons [56], [57], [58] ; l’une des possibilités pour la détection intégrée est le couplage avec une fibre optique [59], [60]. Pour finir, on peut remarquer que, parfois, les rôles sont inversés : la microfluidique se met au service de l’optique; Psaltis et al. ont ainsi détaillé différentes applications d’« optofluidique », faisant ainsi référence aux systèmes optiques contrôlés par des composants microfluidiques [61] ; les fibres optiques microfluidiques ont d’ailleurs été mises en avant en 2004 par la Technology Review du M.I.T. comme l’une des « dix technologies émergentes qui vont changer le monde » [62].
Microfluidique pour le vivant : µTAS et laboratoires sur puces
Historique et définitions. L’analyse du vivant regroupe trois des quatre raisons majeures, évoquées précédemment, ayant entraîné le développement de la microfluidique ; il est donc naturel qu’elle représente une large part des applications. On considère généralement que le premier dispositif microfluidique d’analyse est celui développé par Terry et al. ; ceux-ci réalisent en 1979 un système miniaturisé d’analyse de gaz par chromatographie sur un substrat de silicium []. Ils réduisent les dimensions du dispositif de trois ordres de grandeur, tout en intégrant une colonne de séparation d’ m de long, capable de séparer des mélanges gazeux hydrocarbonés en moins de dix secondes. Ce travail est tellement novateur qu’il faut attendre dix ans pour voir émerger des travaux analogues et la rationalisation du concept : Manz et al. proposent en 1990 la notion de « systèmes miniaturisés d’analyse chimique complète[note 1] » (miniaturized total chemical analysis systems), plus tard abrégé en « microtas » (micro total analysis systems) []. Ce terme regroupe les systèmes miniaturisés, possédant généralement une dimension micrométrique, qui intègrent la séquence complète d’analyse d’un échantillon brut jusqu’à la lecture du résultat. Le concept de « laboratoire sur puce » (lab-on-a-chip, LOC), plus général, a émergé plus tard, quand il s’est avéré que les technologies de microtas avaient d’autres applications que l’analyse chimique. La notion de laboratoire sur puce est moins restrictive que celle de microtas : un laboratoire sur puce ne contient pas nécessairement l’intégralité de la chaîne d’analyse, alors que c’est la définition d’un microtas ; les laboratoires sur puce de synthèse chimique ne sont par exemple pas des microtas []. On peut définir un laboratoire sur puce comme un dispositif intégré rassemblant, sur un substrat miniaturisé, une ou plusieurs fonctions de laboratoire.
Débuts. Les premiers travaux des années 1990 consistent en la miniaturisation de dispositifs d’analyse chimique. Manz et al. utilisent des techniques de photolithographie, d’oxydation et de gravure pour réaliser des puces d’électrophorèse capillaire sur silicium []. L’application de plus fortes tensions, nécessaire pour rendre l’analyse plus rapide et performante, incite rapidement à se
Erreur de référence : Des balises <ref> existent pour un groupe nommé « note », mais aucune balise <references group="note"/> correspondante n’a été trouvée
