Brevet FR2982176A1 — publié le 20130510

REVENDICATIONS1. Dispositif microfluidique de manipulation d'une goutte, caractérisé en ce qu'il comprend : - des première et seconde surfaces microfluidiques (3a, 3b) parallèles et espacées l'une de l'autre d'une distance de séparation (H), - au moins une première piste (5a) électrique de déplacement disposée au niveau de ladite première 10 surface (3a), - au moins une seconde piste (5b) électrique de déplacement disposée au niveau de ladite seconde surface (3b), lesdites première et seconde pistes définissant entre elles au moins une zone de croisement 15 (7) , - l'une au moins desdites première et seconde pistes (5a, 5b) étant configurée pour former par diélectrophorèse liquide, sous l'effet d'une activation électrique, un doigt fluidique (9a, 9b) respectif le 20 long de ladite piste à partir d'un réservoir correspondant de liquide d'intérêt (9a, 9b) disposé de manière à pouvoir mettre en contact ledit liquide avec la surface associée (3a, 3b), ledit doigt fluidique se rompant par capillarité sous l'effet d'une 25 désactivation électrique, en générant au moins une goutte (23a, 23b) respective à partir dudit doigt fluidique dans ladite au moins une zone de croisement (7) , - les première et seconde pistes (5a, 5b) étant 30 configurées pour que ladite distance de séparation (H) entre lesdites première et seconde surfaces (3a, 3b)SP50357 SY 47 soit d'une part, supérieure à l'épaisseur fluidique formée par chaque doigt fluidique et, d'autre part, inférieure à l'épaisseur fluidique formée par chaque goutte. 2. Dispositif selon la revendication 1, ladite première piste (5a) électrique de déplacement comportant une paire de premières électrodes (51a, 52a) sensiblement parallèles et coplanaires disposées au niveau de ladite première surface (3a) pour la formation sous l'effet de l'activation électrique, d'un premier doigt fluidique (9a) à partir d'un premier réservoir (9a) d'un premier liquide d'intérêt, ladite seconde piste (5b) électrique de déplacement comportant une paire de secondes électrodes (51b, 52b) sensiblement parallèles et coplanaires disposées au niveau de ladite seconde surface (3b) pour la formation sous l'effet de l'activation électrique, d'un second doigt fluidique (19b) à partir d'un second réservoir (9b) d'un second liquide d'intérêt, lesdits premier et second doigts fluidiques (19a, 19b) se rompant par capillarité sous l'effet de la désactivation, en générant au moins une première goutte (23a) et au moins une seconde goutte (23b) respectives qui se mélangent dans ladite au moins une zone de croisement (7) pour former au moins une goutte globale (25). 3. Dispositif selon la revendication 2, ladite paire de premières électrodes (51a, 52a) comportant une 30 pluralité de premières zones de formation de goutte (53), de sorte qu'à la désactivation de ladite paire deSP50357 SY 48 premières électrodes, le premier doigt fluidique (19a) se rompt en une pluralité de premières gouttes (23a) situées chacune sur une desdites premières zones de formation de goutte. 4. Dispositif selon la revendication 3, ladite paire de secondes électrodes (51b, 52b) comportant une pluralité de secondes zones de formation de goutte (53) disposées chacune en vis-à-vis d'une première zone de formation de goutte distincte formant ainsi une pluralité de zones de croisement (7), de sorte qu'à la désactivation de ladite paire de secondes électrodes, le second doigt fluidique (19b) se rompt en une pluralité de secondes gouttes (23b) situées chacune sur une desdites secondes zones de formation de goutte, chaque seconde goutte venant au contact de la première goutte (23a) correspondante pour former une goutte globale (25) dans la zone de croisement correspondante. 5. Dispositif selon la revendication 4, ladite première surface (3a) comportant un premier réseau de m paires de premières électrodes (51a, 52a) comprenant chacune une suite de n premières zones de formation de goutte formant ainsi un premier ensemble de nm premières zones de formation de goutte, ladite seconde surface (3b) comportant un second réseau de n paires de secondes électrodes (51b, 52b) comprenant chacune une suite de m secondes zones de formation de goutte formant ainsi un second ensemble de nm secondes zones de formation de goutte, lesdites nm premières zones de formation de goutte croisant lesdites nm secondes zonesSP50357 SY 49 de formation de goutte pour former un ensemble de nm zones de croisement (7). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite paire de secondes électrodes (51b, 52b) est configurée pour déplacer au moins une seconde goutte (23b) et/ou au moins une goutte globale (25) située le long de ladite paire de secondes électrodes. 7. Dispositif selon la revendication 1, ladite première piste (5a) électrique de déplacement comportant une paire de premières électrodes (51a, 52a) sensiblement parallèles et coplanaires disposées au niveau de ladite première surface (3a) pour la formation par diélectrophorèse liquide sous l'effet de l'activation électrique, d'un doigt fluidique à partir d'un réservoir de liquide d'intérêt, ledit doigt fluidique se rompant par capillarité sous l'effet de la désactivation, en générant au moins une goutte, ladite seconde piste (5b) électrique de déplacement comportant des secondes électrodes (251b, 252b) pour le déplacement de ladite au moins une goutte sous l'effet d'une activation électrique desdites secondes électrodes. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détection d'un composant d'une goutte formée au niveau de ladite au moins une zone de croisement.SP50357 SY 50 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection sont des moyens optiques comprenant une source de lumière (61) pour émettre une lumière sur ladite au moins une goutte et des moyens de réception (63) pour recevoir la lumière diffusée par ladite au moins une goutte. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection sont des moyens électromécaniques comprenant au moins un oscillateur (71) plan dont une face forme une surface de détection (114b) appartenant à l'une ou l'autre desdites première et seconde surfaces. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite surface de détection (114b) présente une zone hydrophile destinée à être recouverte par ladite au moins une goutte. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que chacune desdites paires de premières et secondes électrodes est recouverte d'une couche diélectrique (13a, 13b). 13. Procédé de manipulation d'une goutte, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - mise en contact d'au moins un premier réservoir (9a) comprenant un premier liquide d'intérêt (119a) avec au moins une première piste (5a) électrique de déplacement correspondante disposée au niveau d'une première surface microfluidique (3a),SP50357 SY 51 - mise en contact d'au moins un second réservoir (9b) comprenant un second liquide d'intérêt (119b) avec au moins une seconde piste (5b) électrique de déplacement correspondante disposée au niveau d'une seconde surface microfluidique (3b), lesdites première et seconde surfaces étant parallèles et espacées l'une de l'autre d'une distance de séparation (H), lesdites au moins une première et au moins une seconde pistes de déplacement définissant entre elles au moins une zone de croisement (7), - activation de ladite au moins une première piste de déplacement, de façon à former le long de ladite première piste un premier doigt fluidique (19a) correspondant, - activation de ladite au moins une seconde piste de déplacement, de façon à former le long de ladite seconde piste un second doigt fluidique (19b) correspondant, - désactivation de ladite au moins une première 20 piste de déplacement, de sorte que le premier doigt fluidique correspondant se rompt par capillarité en générant au moins une première goutte (23a) située dans ladite au moins une zone de croisement, - désactivation de ladite au moins une seconde 25 piste de déplacement, de sorte que le second doigt fluidique se rompt par capillarité en générant au moins une seconde goutte (23b) située dans ladite au moins une zone de croisement, ladite distance de séparation entre lesdites première et seconde surfaces étant d'une 30 part, supérieure à la somme des épaisseurs desdits premier et second doigts fluidiques, et, d'autre part,SP50357 SY 52 inférieure à la somme des épaisseurs desdites première et seconde gouttes, de sorte que lesdites première et seconde gouttes se mélangent dans ladite au moins une zone de croisement pour former au moins une goutte globale (25). 14. Procédé selon la revendication 13, comportant les étapes suivantes : - mise en contact d'un ensemble de m premiers réservoirs (9a) comprenant m premiers liquides d'intérêt avec un réseau de m premières pistes correspondantes comprenant chacune une suite de n premières zones de formation de goutte formant ainsi un premier ensemble de nm premières zones de formation de goutte, - mise en contact d'un ensemble de n seconds réservoirs (9b) comprenant n seconds liquides d'intérêt avec un réseau de n secondes pistes correspondantes comprenant chacune une suite de m secondes zones de formation de goutte formant ainsi un second ensemble de nm secondes zones de formation de goutte, lesdites nm premières zones de formation de goutte croisant respectivement lesdites nm secondes zones de formation de goutte pour former un ensemble de nm zones de croisement (7) correspondantes, - activation dudit réseau de m premières pistes, de façon à former un réseau de m premiers doigts fluidiques correspondants, - activation dudit réseau de n secondes pistes, 30 de façon à former un réseau de n seconds doigts fluidiques correspondants,SP50357 SY 53 - désactivation dudit réseau de m premières pistes, de sorte que les m premiers doigts fluidiques correspondants se rompent par capillarité en générant un ensemble de nm premières gouttes dans ledit premier ensemble de nm premières zones de formation de goutte, - désactivation dudit réseau de n secondes pistes, de sorte que les n seconds doigts fluidiques correspondants se rompent par capillarité en générant un ensemble de nm secondes gouttes dans ledit second ensemble de nm secondes zones de formation de goutte, les nm premières gouttes se mélangeant avec les nm secondes gouttes correspondantes pour former un ensemble de nm gouttes globales dans les nm zones de croisement correspondantes. 15. Procédé selon la revendication 14, lesdits m premiers réservoirs comprenant respectivement m premiers échantillons de propriétés différentes d'une première solution et lesdits n seconds réservoirs comprenant respectivement n seconds échantillons de propriétés différentes d'une seconde solution formant ainsi nm gouttes globales différentes. 16. Procédé selon la revendication 15, comportant 25 une détection par des moyens optiques, électromécaniques, ou électrophysiologiques des différentes interactions entre lesdites première et seconde solutions. 30 17. Procédé de manipulation d'une goutte, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :SP50357 SY 54 - mise en contact d'au moins un réservoir (9a) comprenant un liquide d'intérêt avec au moins une première piste (5a) électrique de déplacement correspondante disposée au niveau d'une première 5 surface microfluidique (3a), ladite première surface étant parallèle à une seconde surface microfluidique (3b) et espacée de celle-ci d'une distance de séparation (H), ladite seconde surface comprenant au moins une seconde piste (5b) électrique de déplacement 10 définissant au moins une zone de croisement (7) avec ladite au moins une première piste, - activation de ladite au moins une première piste de déplacement, de façon à former le long de ladite première piste un doigt fluidique (19a) 15 correspondant, - désactivation de ladite au moins une première piste de déplacement, de sorte que le doigt fluidique correspondant se rompt par capillarité en générant au moins une goutte (23a) située dans ladite au moins une 20 zone de croisement, ladite distance de séparation entre lesdites première et seconde surfaces étant d'une part, supérieure à l'épaisseur dudit doigt fluidique et, d'autre part, inférieure à l'épaisseur de ladite au moins une goutte, et 25 - activation de ladite au moins une seconde piste électrique de déplacement, de façon à déplacer ladite au moins une goutte.