Utilisation d’une pince optique pour déplacer des cellules enfermées dans un biochip

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L’utilisation de faisceaux lasers comme pinces optiques permettant de manipuler des cellules ou des petits objets est développée depuis plus de trente ans dans les laboratoires et beaucoup de progrès ont été réalisés grâce aux évolutions successives des lasers et des composant optiques utilisés dans la conception de ces systèmes. Ces pièges optiques ont été utilisés avec succès dans de nombreux domaines de recherche car ils procurent une méthode simple, non invasive et facile à mettre en oeuvre permettant d’appliquer des forces faibles à des systèmes dont les dimensions sont dans l’échelle des micro à nanomètres. La possibilité de manipuler et de déplacer ce type d’objet est essentielle pour le développement des biopuces et des systèmes microfluidiques, et l’utilisation du piégeage optique pourrait se révéler comme une méthode alternative particulièrement attractive dans la mesure où il ne nécessite à priori aucune modification du dispositif.

Des chercheurs du MIT (Cambridge, MA) viennent ainsi de démontrer que le piégeage optique pouvait être utilisé pour déplacer des cellules et des nanoparticules sur des substrats de silicium. En utilisant un système conventionnel de pinces optiques qu’ils ont modifié et en travaillant dans le proche infrarouge, à 1064 nm, longueur d’onde à laquelle le silicium est quasi-transparent, les chercheurs ont réussi à contrôler le déplacement de différents types d’objets de géométries différentes (dont des cellules) dans un dispositif silicium comme on peut le faire en utilisant un substrat de verre traditionnel. La limitation actuelle de la méthode est liée à la transmission encore insuffisante du silicium à cette longueur d’onde, mais l’équipe envisage de travailler plus loin dans l’infrarouge, et prévoit également d’adapter la partie optique pour permettre de disposer de plusieurs pièges optiques sur l’ensemble du dispositif.

Source :


- Vidéo montrant des cellules E. Coli sur un composant en silicium manipulées par des pinces optiques pour former les lettres MIT - http://techtv.mit.edu/file/336/
- "MIT develops ’tractor beam’ for manipulation of cells on silicon" - 31/10/2007 - MIT news - http://web.mit.edu/newsoffice/2007/nano-assembly-1031.html
- "Active particle control through silicon using conventional optical trapping techniques" - Appleyard, D.C., and Lang M.J - (2007) Lab on a Chip DOI : 10.1039/b711507e - http://www.rsc.org/Publishing/Journals/LC/article.asp?doi=b711507e

Rédacteur :

Romaric Fayol deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org - Roland Hérino attache-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….