Caractérisation de la charge de surface de systèmes microfluidiques en PDMS par mesures de courants d'écoulement

摘要

L'utilisation de systèmes microfluidiques pour l'analyse chimique et biologique est une des voies les plus attractives parmi les développements actuels de la microfluidique, grâce notamment aux gains de vitesse et de réduction des volumes analysés permis par la miniaturisation. Or, la grande majorité de ces systèmes utilisent les propriétés de charge de surface des parois des microcanaux. Par exemple : l'électroosmose, qui consiste à déplacer des fluides dans des microcanaux par l'intermédiaire de tensions électriques appliquées entre les différentes entrées/sorties du système, et qui permet de s'affranchir des systèmes de pompage « classiques » souvent inadaptés à ces dimensions.rnLa détermination de la charge de surface d'un matériau de fabrication de systèmes microfluidiques est donc primordiale pour en comprendre et en anticiper le fonctionnement. Cet article se propose donc de présenter des résultats obtenus par mesures de courants d'écoulements sur des surfaces de PDMS (Polydiméthylsiloxane), polymère très largement utilisé aujourd'hui en microfluidique. Il apparaît en effet que le potentiel de surface de ce matériau (le potentiel zêta), est globalement mal connu et peu documenté dans la littérature. Pour cela, un banc de mesure a été développé permettant la caractérisation de charges de surfaces de systèmes microflui- diques par courant d'écoulement. Ce banc de mesure a déjà été préalablement validé sur des capillaires de verre, et sa connectique a été adaptée pour cette étude aux microcanaux PDMS.%The surface charge of a microfluidic system is a very important experimental factor, because the electroosmotic flow (and the separation efficiency) depends directly on it. So, the characterization of this parameter is very interesting. Some measurement methods of this surface charge already exist, but take generally a long time to be exploited. A more original method, by measurements of currents of flow is used here. The material which has here interested, us is the PDMS, polymer largely used into microfluidic today. The surface charge of the PDMS was measured according to two important parameters: the relaxation time of the surface after plasma O_2 oxidation, and the pH of the electrolyte filling the microchannels.