Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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Dispositifs microfluidiques pour la séparation de longues molécules d'ADN

L'électrophorèse capillaire est l'une des techniques séparatives la plus utilisée en biologie moléculaire et en génomique. Pour séparer des molécules longues d'ADN, nous avons fabriqué des réseaux de nanostructures, véritables gels artificiels, facilement intégrables dans des puces électrophorétiques. Nous avons développé un procédé bas coût qui combine de la nanoimpression douce assistée UV à de la lithographie conventionnelle.

La nanoimpression n'a pas de limite théorique en résolution. Toutefois, imprimer simultanément des nanostructures et des motifs micrométriques en une seule étape est très difficile. Nous avons donc mis au point un procédé mixte, où la nanoimpression sert à fabriquer les réseaux de nanostructures (gel artificiel) et la lithographie optique réplique les canaux fluidiques. La figure 1 montre des images de microscopie d'un canal fluidique qui intègre deux réseaux de nanopilliers (A1 et A2) à fort rapport d'aspect. Les molécules d'ADN lambda (48Kbp) et T4 (166Kbp) injectées dans ce dispositif migrent différement en fonction de la taille de la molécule (Figure 2), ce qui conduit après quelques minutes à une séparation effective (Figure 3). Ce procédé simple et versatile permet de fabriquer des puces jetables en grande quantité à un coût raisonable.
Nanopiliers DNA Fluorescence Electropherogram
Fig. 1. Canal microfluidique intégrant deux réseaux de nanopiliers A& et A2. L'insert est un zoom sur le réseau de piliers de 300 nm de diamètre (hauteur 3 µm). Fig. 2. Fluorescence de molécules uniques d'ADN lambda et T4 migrant à travers les réseaux. Fig. 3. Electrophérogramme sous 500V/cm mesuré pendant la séparation au point P3 du dispositif.

Contact : Jian Shi, Yong Chen and Anne-Marie Haghiri-Gosnet (Action de recherche De l'électrophorèse sur puce au transistor fluidique)

References : J. Shi et al. Appl. Phys. Lett. 91, 153114 (2007).


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