AS2M : Microbot à logique elastocapillaire pour la manipulation cellulaire

Contexte

L'institut de recherche FEMTO-ST (CNRS) innove dans des solutions technologiques de pointe pour la fabrication de biomédicaments (médicaments dont le principe actif est d'origine biologique), en faisant appel à une équipe pluridisciplinaire ayant des compétences en robotique, automatique, informatique, microfluidique, microsystème, ou encore en fabrication salle blanche. Nous recherchons des personnes curieuses, avec un bon bagage scientifique et désirant s'épanouir dans le monde de la recherche et de l'innovation.

Description du poste

La possibilité de combiner un grand nombre de microrobots sur une puce fluidique pourrait avoir un impact considérable sur la manipulation des cellules. En effet, des milliers de microrobots parallèles travaillant ensemble et capables de saisir, d'injecter et d'isoler des cellules individuelles pourraient considérablement accélérer les thérapies innovantes nécessitant de traiter des millions de cellules en un court laps de temps. Malheureusement, les microrobots actuels dépendent de système macroscopique externe pour la localisation, le calcul et l'actionnement. Ces equipements limitent le nombre maximal de microrobot pouvant être placé à l'intérieur d'une puce microfluidique à typiquement 2 ou 3. Ce postdoc vise à résoudre ce problème en intégrant la détection et la programmabilité à l'intérieur de la puce microfluidique sur une surface de quelques micromètre carré. Ce faisant, un grand 1 nombre de microrobots autonomes (uniquement alimenté en puissance) pourraient être fabriqués directement à l'intérieur d'une puce microfluidique. Pour ce faire, l'approche que nous avons choisie est d'utiliser la microhydraulique. En effet, il a été démontré qu'un actionneur à piston de 100 µm était particulièrement puissant et compact [1]. Cependant l'amplification et la réalisation de circuit logique basé sur un signal de pression reste un dé_ décisif à cette échelle [2]. L'objectif du postdoctorant sera de démontrer que l'effet élastocapillaire peut être utilisé pour construire un transistor à pression hydraulique capable d'amplifier et de calculer. L'effet élastocapillaire se réfère à tous les phénomènes où la force de tension superficielle - survenant à l'interface des fluides - interagit avec un solide élastique. Ces effets deviennent prédominants à petite échelle et sont naturellement non linéaires avec une hystérésis élevée, ce qui les rend particulièrement adaptés à l'amplification d'un signal, !

Tâches

La personne recrutée réalisera les tâches suivantes :

• Examiner les différents scénarios d'élastocapilarité possible pour amplifier un signal de pression.
• Concevoir et caractériser un transistor de pression basé sur l'élastocapilarité.
• Démonstration du premier microrobot sur une puce à fluide avec un comportement autonome préprogrammé.

Chacune de ces étapes donnera lieu à une publication.

Compétences

Les candidats potentiels doivent être titulaires d'un doctorat dans l'un des domaines suivants (sans préférence) : robotique, physique, microuidique ou contrôle. Ils doivent également avoir une certaine expérience en sciences expérimentales.

Les compétences suivantes ne sont pas obligatoires mais constitueraient un atout pour les candidats :