Lab-On-a-Chip : réalisation d'une PCR “Polymerase Chain Reaction”

Patrick Poulichet (1, 2, 3) , Lionel Rousseau (1, 2, 3) , Julien Pagazani (1, 2, 3) , Olivier Français (3, 2, 1)

1 ESYCOM - Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes
2 ESIEE Paris
3 Université Gustave Eiffel

Cet article décrit la réalisation et la mise en oeuvre du thermocycleur d’une puce PCR (Polymerase Chain Reaction) par des étudiants ingénieurs de niveau M1/M2 à ESIEE Paris. Les étudiants réalisent en salle blanche un prototype de puce PCR. Ils mettent en oeuvre une électronique de commande pour assurer les cycles de chauffage/refroidissement nécessaire à la duplication des brins d’ADN. Le procédé de micro-fabrication des puces inclut deux étapes de photolithographie avec un dépôt de métal et une passivation. L’électronique est constituée d’une partie détection de la température, d’une partie commande en température et d’une partie asservissement numérique. Ici, un Arduino est utilisé afin de contrôler les phases de température du thermocycleur. Les étudiants réalisent l’électronique sur plaquette d’essais. Un packaging imprimé en 3D, associé à des pointes en ressort, permet d’insérer la puce facilement sur la plaquette d’essais. Les étudiants restent très motivés durant l’ensemble de l’étude du thermocycleur. Ils conçoivent et réalisent une électronique sur un circuit qu’ils ont réalisé en salle blanche. Ils développent leur propre système embarqué. Le contexte de la COVID19 et la détection du virus sont également un très bon vecteur de motivation pour comprendre comment fonctionne une PCR.

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique; Physique [physics]; Electronique

Patrick Poulichet, Lionel Rousseau, Julien Pagazani, Olivier Français. Lab-On-a-Chip : réalisation d'une PCR “Polymerase Chain Reaction”. Journal sur l'enseignement des sciences et technologies de l'information et des systèmes, 2022, 21, pp.1021. ⟨10.1051/j3ea/20221021⟩. ⟨hal-03700512⟩