Microfluidique pour la détection génétique de cancers

Microfluidics for genetic cancer diagnostics

Abstract

Micro Total Analysis Systems(µTAS) offer the potential to vastly improve detection of early stage cancer by doing so at a molecular level, rather than waiting for the disease to manifest into detectable tumours. They also offer much greater through-put than current laboratory based techniques. In this paper an overview is given on the development of a fluid based micro-Total Analysis System (µTAS) for genetic based detection and monitoring of cancer. The novelty of the system being developed is that micro-fluidic reactors are suspended in fluid streams in a macro-scale device. High throughput is achieved by serial and parallel lines of micro-reactors. The approach overcomes the significant engineering challenge faced in attempting to interface the macro and micro worlds. Because the reactors are enveloped in a fluid medium, contamination of the device and the associated risk of false positives are minimized. The paper gives an overview on micro-reactor droplet dispension, sample preparation using centrifuging, micro-bubble mixing, DNA amplification in a fluid based PCR system and detection using optical techniques.

Résumé

Les microsystèmes d’analyse intégrés, ou µTAS (Micro Total Analysis Systèmes), permettent d’améliorer considérablement la détection de cancers dès les premiers stades d’apparition. En effet, ils interviennent au niveau moléculaire au lieu d’attendre que la maladie ne se manifeste sous forme de tumeurs détectables. Ils offrent également un bien meilleur rendement que les techniques courantes de laboratoire. Ce papier présente le développement d’un microsystème fluidique d’analyse intégré pour la détection et la surveillance génétique de cancer. Des micro-réacteurs fluidiques, placés dans des écoulements liquides d’un macro-dispositif, représentent l’aspect novateur du système développé. Le haut rendement est obtenu par la combinaison de micro-réacteurs évoluant périodiquement en parallèle. Cette approche permet de relever le challenge technologique qu’induit la rencontre des mondes macroscopiques et microscopiques. Parce que les réacteurs sont immergés dans un milieu liquide, la contamination du dispositif et le risque associé à de faux résultats sont minimisés. Ce papier présente une vue d’ensemble sur la génération de micro-gouttes présentées comme les micro-réacteurs, le mélange à micro-échelle de ceux-ci, l’amplification d’ADN par un système fluidique basé sur la PCR et la détection utilisant des techniques optiques.