Qu'est-ce qu'un laboratoire sur puce?

Les dispositifs de laboratoire sur puce, plus connus sous le nom de «Micro Total Analysis Systems» (µTAS), sont des systèmes basés sur la microfluidique qui intègrent plusieurs capacités de type laboratoire sur une seule puce de seulement quelques centimètres. Parmi leurs utilisations figurent les réactions en chaîne par polymérase en temps réel (utilisées pour amplifier de petits brins d’ADN en échantillons plus faciles à gérer), les dosages immunologiques, qui permettent de diagnostiquer des maladies basées sur la présence d’antigènes / d’anticorps, la diélectrophorèse, utilisée pour détecter certains types de cellules, et la préparation d’échantillons sanguins. comme l'extraction de l'ADN à partir des globules rouges.

Les dispositifs de laboratoire sur puce pourraient un jour conduire à la mise au point d'un implant ou d'un dispositif cutané de la taille d'une tête d'épingle capable de détecter presque instantanément la présence de bactéries pathogènes ou d'agents biochimiques dans le sang. À l’avenir, les médecins pourront peut-être poser des diagnostics rapidement et avec précision en utilisant les informations transmises par un tel appareil. La technologie de laboratoire sur puce existe depuis les années 80 et même, sous forme de précurseurs, à la fin des années 70, mais ce n’est qu’avec l’explosion de la biotechnologie du milieu des années 90 que les scientifiques ont commencé à se faire vraiment connaître.

Les dispositifs de laboratoire sur puce témoignent de la miniaturisation continue associée à de nombreuses technologies, des puces informatiques aux dispositifs de communication tels que les téléphones cellulaires. La recherche en laboratoire sur puce peut être considérée comme un sous-ensemble des systèmes microélectromécaniques (MEMS) et contient de nombreux composants issus de la recherche: micropompes, capillaires, vannes, capteurs, leviers, etc. L'un des principaux avantages du laboratoire sur puce est sa petite taille, ce qui permet une production en série et de réduire le besoin en substances coûteuses parfois nécessaires pour certains types de travaux de laboratoire. Cependant, la réduction des principes de la chimie traditionnelle pose de nombreux problèmes, ce qui signifie que les systèmes de laboratoire sur puce peuvent nécessiter une réingénierie adaptée aux fonctionnalités de leurs grands cousins.

Dans un avenir pas si lointain, les systèmes de laboratoire sur puce pourraient même être intégrés à des dispositifs connus tels que les ordinateurs portables, permettant aux étudiants en chimie et en biologie de jouer avec des outils scientifiques en dehors des limites traditionnelles de l'environnement de laboratoire. Ces dernières années, de nombreuses conférences ont été organisées sur le thème des laboratoires sur puce. Bien que la technologie en soit encore à ses balbutiements, des dizaines, voire des centaines de millions de dollars sont investis dans le monde entier pour l’améliorer.