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Interview du Dr. Isabelle LERAY, Directrice de Recherche au PPSM
microFLUID (micro-Fabrication of polymeric Lab-on-a-chip by Ultrafast lasers with Integrated optical Detection) est un projet européen financé par l'Union Européenne dans le cadre du 7ème Programme Cadre. Ce projet a pour objectif le développement de Lab-on-chips (LOCs) pour deux applications dans le cadre du contrôle alimentaire et des capteurs pour l'environnement : le contrôle du taux de mycotoxines dans les aliments pour animaux, le dépistage des bactéries et la détection de traces de métaux lourds dans l'eau. Parmi les neuf partenaires, l'Institut d'Alembert (IDA) s'est particulièrement intéressé à la détection des ions lourds dans l'eau (Plomb, Mercure, Cadmium).
Au sein de l'équipe du Prof. K. Nakatani « Molécules et assemblages photosensibles pour l'environnement, la santé et les technologies de l'information : de la synthèse aux propriétés », vous dirigez un groupe de recherche travaillant sur la détection d'espèces polluantes par fluorescence. Pouvez-vous nous rappeler pourquoi vous vous intéressez et développez notamment des dispositifs de type microfluidique pour la détection des métaux lourds ?
La détection de façon sensible et sélective de métaux est primordiale aussi bien pour la préservation de l'environnement que pour étudier les risques toxicologiques liés à l'utilisation de ces polluants. Les techniques de détection utilisées actuellement nécessitent des équipements lourds et couteux et la mise au point de dispositifs portatifs présente d'indéniables intérêts notamment pour le contrôle en continu de certaines zones polluées. L'approche utilisée à l'IDA, notamment dans le cadre du contrat microFLUID, a consisté à utiliser des microsystèmes d'analyse totale (µ TAS) constitués de polydimethylsiloxane (PDMS) dans lequel on peut faire circuler l'échantillon à doser et une sonde fluorescente répondant spécifiquement au cation visé. La détection de la fluorescence peut se faire directement dans le microcanal du circuit microfluidique. Parallèlement un autre système basé sur l'utilisation de microlaser organique fonctionnalisé avec des ligands a été mis au point.
De 2008 à 2011, vous avez été la responsable scientifique du programme européen microFLUID, représentant ainsi le partenaire IDA composé dans ce projet du PPSM et du LPQM. Pourquoi le PPSM et le LPQM ont-ils choisi de collaborer dans le cadre de ce programme européen ? La pluridisciplinarité représentée par l'Institut d'Alembert était-elle un atout pour faire partie de microFLUID ?
Les savoir-faire du PPSM et du LPQM ont permis d'appréhender au mieux les objectifs fixés dans le cadre de ce projet Européen. Ainsi deux types de dispositifs microfluidiques ont été réalisés pour la détection de métaux lourds. Le premier est basé sur l'utilisation de sondes fluorescentes sélectives de cations pouvant circuler dans le microcanal d'un circuit microfluidique tandis qu'une nouvelle voie basée sur l'utilisation de microcavités laser fonctionnalisées par des ligands spécifiques des métaux lourds à doser a été explorée. La pluridisciplinarité représentée par l'Institut d'Alembert est bien entendu un atout pour mener à bien ce projet puisqu'il fait appel à des connaissances aussi bien en physique qu'en chimie.
A l'issue de ce programme européen qui aura abouti fin 2011, sur deux jours consécutifs à deux soutenances de thèses CNRS (Dr. Djibril Faye - PPSM / Dr. Sergey Lozenko - LPQM), comment comptez-vous continuer à développer et valoriser les résultats acquis en commun par le PPSM et le LPQM dans le cadre de microFLUID ?
Les résultats obtenus dans le cadre du projet microFLUID seront bien entendu poursuivis au niveau de l'IDA. La réalisation de microsystèmes d'analyses pour la détection de métaux lourds est toujours en voie d'étude. Nous sommes impliqués dans un projet ANR dans le cadre du programme « Chimie et Procédés pour le Développement Durable » mais également dans un contrat de recherche avec EDF sur cette thématique. Par ailleurs un nouveau contrat de recherche a démarré sur cette thématique en collaboration avec le LPQM et le LBPA pour mettre au point de nouveaux résonateurs passifs afin de pouvoir détecter des traces de métaux lourds.