Minc}} et Viovy distinguent l’intégration spatiale, au sens de l’intégration à très grande échelle rencontrée en micro-électronique (very large scale integration, vlsi), et l’« intégration verticale[note 1] », c’est à dire le regroupement de fonctionnalités différentes []. Les puces réalisées par Quake et son équipe, contenant des milliers de valves miniaturisées fonctionnant en parallèle, appartiennent par exemple à la première catégorie []. À l’heure actuelle, beaucoup de briques technologiques de base ont été développées ; cependant, l’assemblage de dispositifs complètement intégrés est lent ; plusieurs dispositifs « réellement microtas » ont néanmoins été présentés ces dernières années.
MicroTAS d’analyse génomique. Liu et al. ont développé une puce complètement intégrée et automatisée comprenant mélangeurs, valves, pompes, canaux, chambres et une biopuce à \adn []. Ce dispositif permet d’effectuer toutes les étapes, de la préparation d’échantillon brut à la détection électrochimique, en passant par la \pcr. La puce doit néanmoins être insérée dans un instrument fournissant l’énergie électrique, l’interface de lecture, un élément Peltier et un aimant permanent ; ces fonctions sont cependant, à défaut d’être embarquées dans la puce, assez légères pour assurer la portabilité de l’instrument. La puce est suffisamment bas-coût pour être jetable : cela permet à la fois de s’affranchir de tout problème de contamination croisée et de simplifier son design, par exemple en utilisant des valves en paraffine à usage unique. L’analyse totale dure moins de trois heures (dont min de \pcr et une heure d’hybridation \adn).
MicroTAS d’analyse protéomique. L’analyse protéomique est plus difficile à miniaturiser dans son intégralité, car elle comprend souvent une étape finale d’analyse utilisant un gros instrument. Trumbull et al. sont toutefois parvenus à réaliser un véritable microtas d’analyse protéomique en intégrant, sur une puce microfluidique, un dispositif d’électrophorèse capillaire couplé à une détection par résonance magnétique nucléaire intégrée []. Bien qu’il ait fallu faire des compromis en terme de sensibilité, ces travaux restent l’un des meilleurs exemples de preuve de concept des microtas pour la protéomique. D’autres résultats, tels que ceux de Moon et al., méritent également d’être soulignés. Ces derniers ont réalisé une puce utilisant une technique microfluidique discrète (électromouillage sur diélectrique) []; la puce permet d’effectuer la préparation d’échantillon et le mélange avec les réactifs. Les données sont ensuite collectées par un spectromètre de masse.
Compatibilité et connectivité. L’assemblage des briques technologiques ne doit pas faire oublier que le dispositif final doit être connecté au monde extérieur []. Les systèmes microfluidiques basés sur la centrifugation cumulent sur ce point plusieurs avantages []. Outre les qualités intrinsèques du dispositif d’analyse (parallélisme, reproductibilité, haut débit) [], certains « laboratoires sur CD » sont directement utilisables sur des lecteurs CD ou DVD commerciaux : le laser, habituellement utilisé pour la lecture des données informatiques, sert alors de source d’excitation de fluorescence []. Ces dispositifs constituent un excellent exemple de volonté de compatibilité des briques technologiques avec un matériel existant et répandu.
Conclusions. Le développement de briques technologiques assemblées ne doit pas faire oublier que l’une des particularités des microtas est l’analyse d’échantillons bruts : salive, urine, sang, etc. Cette caractéristique, destinée à faciliter l’analyse par le manipulateur, implique néanmoins des étapes de préparation d’échantillons ; ces étapes sont nécessaires afin d’extraire du liquide brut les molécules d’intérêt et d’en retirer les éventuelles espèces parasites pour l’analyse.
Préparation d’échantillons
Échantillons
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