La microfluidique… Pourquoi faire ?

La microfluidique est la science et la technologie des systèmes qui manipulent de petits volumes de fluides en utilisant des canaux de la dimension de quelques dizaines de micromètres. Ce domaine de recherche en plein essor s’inspire de la nature qui maîtrise déjà parfaitement ces techniques (sève des arbres, capillaires sanguins…). Les dispositifs ou « puces » microfluidiques sont en général fabriqués dans des salles blanches ou l’empoussièrement, la température et le taux d’hygrométrie sont contrôlés. Pour cela, des techniques de microfabrication historiquement issues de la micro-électronique vont être utilisées (photo-lithographie, gravure plasma, dépôt de couches minces...).

Grace à ces procédés de microfabrication, il sera possible de fabriquer de véritables laboratoires miniaturisés (Lab-On-Chip) comportant sur une puce de quelques cm2 un ensemble de fonctions, autorisant l’étude et l’analyse d’échantillons chimiques ou biologiques, entres autres. Véritables microprocesseurs pour la biologie, ils permettent de remplacer des instruments encombrants et très coûteux : manipuler à l’échelle du micron permet de travailler plus vite, moins cher, dans un environnement plus propre et plus sûr.
Le nombre d’applications industrielles est considérable : santé, énergie, chimie verte, cosmétique, agro-alimentaire... Des équipes travaillent par exemple sur la détection de cellules tumorales dans le sang, très rares, dans le but de diagnostiquer précocement un cancer. D'autres cherchent à détecter des traces de pollution dans l’air ou dans l’eau. D'autres encore visent à tester l’efficacité de milliers de molécules pour traiter une pathologie. Dans les années à venir, les chercheurs se pencheront sur la reproduction de véritables fonctions d’organes sur puce afin de développer de nouveaux outils capables d’étudier le comportement d’ensemble de cellules dans leur organisation physiologique.

En une dizaine d’années seulement, la microfluidique est devenue l’une des disciplines les plus prometteuses, à même de « changer le monde » selon la Technology Review du MIT. Elle implique déjà des dizaines de milliers de chercheurs et d’ingénieurs dans le monde et a vu éclore près de 200 start-up. Le marché de la microfluidique est évalué à 6 milliards de dollars annuels avec un taux d’accroissement de l’ordre de 15% (source : BCC Research, 2013).