Des chercheurs ont démontré un moyen d’accélérer – et potentiellement d’augmenter – le processus de séparation des particules dans les fluides, qui peut être utilisé pour étudier les microplastiques dans l’eau potable ou même analyser les cellules cancéreuses du sang.
Dans un article publié dans Nature Microsystems & Nanoengineering, une équipe dirigée par des chercheurs du KTH Royal Institute of Technology a décrit une méthode plus rapide et plus précise de microfluidique élasto-inertielle, un processus qui consiste à contrôler le mouvement de minuscules particules dans les fluides en utilisant à la fois les propriétés élastiques du fluide et les forces qui entrent en jeu lorsque le fluide se déplace.
Selim Tanriverdi, doctorant au KTH et auteur principal de l'étude, affirme que cette technique améliorée offre un large éventail d'utilisations potentielles dans les tests médicaux, la surveillance environnementale et la fabrication. La méthode peut aider à trier rapidement les cellules ou d'autres particules dans les échantillons de sang, à éliminer les polluants dans l'eau à analyser ou à permettre le développement de meilleurs matériaux en séparant différents composants plus efficacement, explique-t-il.
Le dispositif microfluidique est composé de canaux spécialement conçus pour traiter rapidement des quantités relativement importantes de fluide, ce qui le rend parfait pour les applications nécessitant une séparation rapide et continue des particules, explique Tanriverdi. Dans ces canaux, les particules peuvent être triées et alignées, une étape cruciale pour séparer différents types de particules.
La précision améliorée est rendue possible par l'utilisation de fluides spéciaux spécialement conçus avec des concentrations élevées de polymères. Cela confère un caractère viscoélastique capable de pousser comme l'eau et de revenir en arrière, d'une manière comparable à celle d'un blanc d'œuf. En combinant ces forces, les particules peuvent être guidées pour se déplacer de manière spécifique.
Nous avons montré comment le débit d'échantillons peut être augmenté dans notre canal microfluidique. Cela réduirait le temps de traitement des analyses sanguines, ce qui est crucial pour un patient.
Selim Tanriverdi, doctorant au KTH et auteur principal de l'étude
L'étude a révélé que les particules plus grosses étaient plus faciles à contrôler et restaient concentrées même lorsque le débit du fluide augmentait. Les particules plus petites avaient besoin de débits optimaux pour rester en ligne, mais ont montré un meilleur contrôle dans les bonnes conditions.
Le développement de cette méthode trouve son origine dans un projet de développement de technologies de surveillance des micro- et nano-plastiques dans l'eau, financé par la Commission européenne. Tanriverdi a été chercheur Marie Skłodowska-Curie dans le cadre du projet MONPLAS.