Les dispositifs microfluidiques peuvent prendre en charge les procédures de laboratoire médical standard et se condensent chacune en une micropuce qui peut s'équilibrer au-dessus d'un couvercle de bouteille d'eau. Une équipe de la Michigan Technological University, étudie le génie chimique, génie électrique et science des matériaux, rationaliser la conception des dispositifs microfluidiques pour qu'ils soient transparents afin d'observer leur fonctionnement interne. En utilisant des tunnels fins comme des cheveux et des électrodes tout aussi minuscules, ces appareils acheminent les fluides à travers un courant électrique pour trier les cellules, trouver des maladies, et exécuter des tests de diagnostic.

Le problème est que les échantillons biologiques ne sont pas inertes :ils sont chargés et prêts à interagir. Lorsque les fluides entrent en contact avec les électrodes du microdispositif, des explosions peuvent se produire. Des minuscules. Mais l'explosion des globules rouges - causée par un déséquilibre ionique qui fait éclater les membranes cellulaires dans un processus appelé lyse - va à l'encontre de l'intérêt de tester la glycémie ou le groupe sanguin. Dans d'autres tests, comme pour le cancer ou les maladies infectieuses, jouer avec la chimie de l'échantillon peut conduire à des faux négatifs ou des faux positifs. Interactions entre échantillons et électrodes, appelées réactions faradiques, peut être un effet secondaire indésirable en microfluidique.

Pour préserver l'intégrité des échantillons et maintenir une surface claire pour observer ce qui se passe à l'intérieur de l'appareil, Les ingénieurs de Michigan Tech expliquent comment les fines couches d'oxyde d'hafnium agissent comme un protecteur d'écran de téléphone portable pour les micro-dispositifs. Leurs travaux ont été récemment publiés dans Films solides minces et une vidéo d'un appareil montre comment fonctionne la couche protectrice.

Jeana Collins, maître de conférences en génie chimique, a étudié la microfluidique pour sa recherche doctorale à Michigan Tech et est le premier auteur de l'article. Elle explique comment le laboratoire sur puce utilise un processus appelé diélectrophorèse.

"La réponse diélectrophorétique est un mouvement, " dit-elle. " Et comment peux-tu dire qu'il a bougé ? En le regardant bouger."