Article paru Diagnostic
A la molécule près...
Le Léti conçoit des détecteurs de gaz, des micro spectromètres de masse ultra sensibles et des appareils de mesure en phase liquide, le tout à base de NEMS. Ceux-ci ouvrent ainsi la voie au nano-diagnostic et aux nano-biotechnologies.
“Depuis le mois de mars, nous “recrutons” des industriels pour participer à notre programme de R&D NanoProg en allliance avec Caltech, l'institut californien de technologie pionnier dans le domaine des NEMS (Nano Electro-Mechanical Systems), ces structures mécaniques (capteurs, actionneurs) à l'échelle nanométrique”, indique Jean-Christophe Gabriel, responsable de la valorisation du programme pour le Léti. Ensemble, ils ont initié un modèle original de partenariat : les industriels sponsorisent les recherches en échange d'un accès privilégié aux résultats de R&D et à la propriété industrielle. Trois domaines applicatifs sont visés : la détection de gaz multiples, la micro spectrométrie de masse et l'analyse en phase liquide. Avec un credo : la miniaturisation et une sensibilité à l'échelle de la molécule unique. “Nous prévoyons de transférer aux industriels nos premiers démonstrateurs dans le domaine de la détection de gaz et micro-spectromètre d'ici à deux ans”, affirme Jean-Christophe Gabriel. Le point commun de ces recherches est la résonance... à l'échelle nanométrique, au moyen de minuscules poutres vibrantes, dont la fréquence de résonance, fonction de leurs masses, varie quand une molécule s'y dépose, comme la note émise par une corde de violon change si on y pose le doigt. Après deux années de recherche, les chercheurs sont capables de concevoir 3,5 millions de NEMS sur une plaquette de silicium de 200 mm (60000 au mm2), avec des méthodes classiques de microélectronique. Ils ont aussi démontré que leurs nanopoutres sont sensibles jusqu'à quelques zeptogrammes (10-21 g) dans le vide, le poids d'une petite protéine. “Avec 5 nanopoutres, nos détecteurs discernent une vingtaine de molécules, préalablement séparées par un chromatographe”, précise le chercheur. Objectif : miniaturiser le tout en incluant un micro-chromatographe et à terme, avec un réseau de NEMS, concevoir des analyseurs d'haleine portables discernant plusieurs centaines de molécules pour le diagnostic précoce de cancers. Ces nanopoutres devraient également permettre de concevoir des micro-spectromètres de masse révolutionnaires qui, comme leur nom l'indique, sépareront les composants de mélanges selon leur masse. D'ici à deux ans, un premier dispositif concurrencera la technologie de détection ultrasensible de référence actuellement, le Channeltron, en apportant de surcroît une réponse quantitative. A terme, les chercheurs visent une miniaturisation et une parallélisation du système permettant d'analyser l'ensemble des protéines d'une seule cellule en 20 minutes.
