Le NIST suit le courant (lent) :une nouvelle technique pourrait améliorer la biotechnologie, médecine de précision
Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont mis au point un système optique qui mesure avec précision le débit de quantités extraordinairement minuscules de liquides, aussi petites que 10 milliardièmes de litre (nanolitres) par minute.
A ce rythme, il faudrait environ 190 ans pour qu'une bouteille d'un litre d'eau se vide. (Une seule goutte d'eau en contient 50, 000 nanolitres.) Les nouvelles mesures constituent une amélioration majeure par rapport à la technologie signalée par l'équipe du NIST en 2018.
La mesure et le contrôle précis de minuscules débits sont devenus d'une importance cruciale dans le domaine en plein essor de la microfluidique, qui comprend la livraison de quantités infimes de médicaments, la préparation de petites quantités de liquides, la formation de microgouttelettes et les études biotechnologiques qui surveillent le flux de nutriments vers les cellules. Dans le traitement du cancer et d'autres maladies, les pompes d'administration de médicaments délivrent aussi peu que des dizaines de nanolitres (nL) par minute dans la circulation sanguine. Ce débit doit être extrêmement précis afin que la dose totale que le patient reçoit soit exactement celle que le médecin a prescrite.
Les faibles débits jouent également un rôle dans la séparation d'un mélange en ses constituants chimiques en fonction de la lenteur avec laquelle ils traversent un gel ou un autre milieu.
La nouvelle méthode repose sur un seul laser qui éclaire des molécules sensibles à la lumière dans un liquide circulant à travers un microcanal, un tuyau ou un tube en silicone d'environ le diamètre d'un cheveu humain. L'interaction de la lumière laser avec les molécules dépend du débit du liquide.
Si le fluide s'écoule relativement rapidement à travers le microcanal, le laser fait simplement briller ou fluorescent les molécules sensibles à la lumière. Mais pour les liquides qui s'écoulent plus lentement et sont donc exposés plus longtemps à la lumière laser, l'histoire est plus complexe :après qu'une certaine quantité de lumière frappe les molécules, ils brûlent et ne sont plus fluorescents. Ainsi, plus le débit est lent, plus le nombre de molécules photosensibles qui s'éteignent est grand et plus la fluorescence est faible.
L'équipe a calibré leurs mesures en les comparant avec des mesures de débits beaucoup plus élevés enregistrées par des débitmètres établis, qui ne nécessitent pas de laser.
