Intégration de microsystèmes magnétiques et polymères pour le contrôle de fonctions microfluidiques dans les biocapteurs de type patch

Integration of magnetic and polymer microsystems for the control of microfluidic functions in patch sensors

• Auteur / Autrice : Camille Béziat
• Direction : Mehdi Ammar, Elisabeth Dufour-gergam
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Electronique, Photonique et Micro-Nanotechnologies
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2025
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Microsystèmes et NanoBioFluidique
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Patch

Microfluidique

Polymère

MEMS magnétique

Nanoparticules magnétiques

Polymer

Magnetic nanoparticles

Magnetic MEMS

Microfluidic

Patch

Résumé

L'idée principale de ce projet de thèse est de développer une solution alternative de surveillance des biomarqueurs utilisant la microfluidique comme environnement et les nanoparticules magnétiques comme support de biomarqueurs. En effet, la méthode consiste à extraire un fluide biologique (typiquement la sueur) pour être acheminé vers un circuit microfluidique. Au sein de ce circuit circule ce liquide biologique mais aussi des nanoparticules et des anticorps. Les nanoparticules, les biomarqueurs et les anticorps sont assemblés pour former un complexe qui est ensuite détecté pour déterminer la présence et/ou la quantité de biomarqueurs dans le fluide biologique. Par ailleurs, le projet s'intéressera aussi à l'intégration de fonctions microfluidiques au sein d'un patch pour faire circuler les différents liquides, dont la sueur, la solution contenant les nanoparticules magnétiques, la ou les solutions contenant les anticorps. , etc. Dans ce cas, il faut produire un mouvement, une force, une perturbation qui va faire circuler le liquide au sein d'un microcanal. On peut distinguer deux objectifs différents concernant cette fonction. Le premier est celui de collecter la sueur directement de la peau du patient vers le circuit microfluidique. Le second est la circulation des liquides au sein du circuit microfluidique. Le composant microfluidique que l'on cherchera à fabriquer est donc une micropompe capable de collecter et de faire circuler des liquides dans ces conditions microfluidiques.

The main idea of the doctoral project is to develop an alternative solution for monitoring biomarkers using microfluidics as an environment and magnetic nanoparticles as a biomarker support. In fact, the relevant procedure consists of a biological liquid is extracted to be routed to a microfluidic circuit. Within this circuit circulates this biological liquid but also nanoparticles and antibodies. Still within this circuit, nanoparticles, biomarkers and antibodies are assembled to form a complex which is then detected to determine the presence and/or quantity of biomarkers in the biological fluid. Moreover, decided to look into the integration of microfluidic functions within a patch to circulate the different liquids, including sweat, the solution containing the magnetic nanoparticles, the solution(s) containing the antibodies. , etc. In this case, it is necessary to produce a movement, a force, a disturbance which will cause the liquid to circulate within a microchannel. We can distinguish two different objectives regarding this function. The first is to collect sweat directly from the patient's skin to the microfluidic circuit. The second is the circulation of liquids within the microfluidic circuit. The microfluidic component that we will seek to manufacture is therefore a micropump capable of collecting and circulating liquids in microfluidic conditions.