non idéaux. Le maillon faible des systèmes de détection microfluidiques reste la préparation d’échantillon []. La nécessité d’intégrer des dispositifs de préparation d’échantillons découle directement du concept de microtas. La plupart des laboratoires sur puces sont testés avec des échantillons idéaux, préparés spécifiquement pour que la caractérisation soit la meilleure possible. Dans les microtas, l’analyse est effectuée à partir d’un échantillon brut ; dans le domaine de la santé, il peut s’agir de sang, d’urine, de sérum ou de salive. Les échantillons réels, non idéaux, doivent nécessairement être traités et préparés pour l’analyse []. Les recherches se concentrent généralement sur les échantillons sanguins [], notamment provenant de sérum ou de plasma []. Lima et al. ont par exemple étudié l’écoulement et le profil de vitesse d’un échantillon de sang dans un canal pdms []. Crevillén et al. ont publié en 2007 une revue de la littérature consacrée à l’analyse d’échantillons réels dans des dispositifs microfluidiques d’analyse biochimique, environnementale et nutritionnelle [] ; ils insistent notamment sur l’importance de la préparation des échantillons. Par exemple, certaines conditions biologiques, nécessaires à la manipulation des échantillons, sont incompatibles avec les limites des instruments ; ainsi, le tampon phosphate salin (phosphate buffer saline, pbs) est très utilisé en biologie, mais les sels doivent être éliminés de la solution pour analyser les échantillons par spectrométrie de masse.
Familles de techniques. En 2002, Lichtenberg et al. dressent une revue assez complète sur les travaux réalisés dans le domaine de la préparation d’échantillon dans des microdispositifs []. Six ans après, des progrès ont été effectués, mais la lecture en reste intéressante. Les auteurs classifient les techniques de préparation d’échantillon en quatre grandes familles : la dérivatisation (conjugaison de molécules ou macromolécules, marquage), les traitements biochimiques (amplification par \pcr, digestion enzymatique), la séparation (dialyse, électrophorèse, lyse de cellule) et la préconcentration (extraction en phase solide, isotachophorèse).
Microsystèmes de préparation d’échantillons. L’objectif final est l’intégration de fonctions de préparation d’échantillons dans un dispositif complet d’analyse ; Liu et al. ont ainsi réalisé un microtas d’analyse \adn comprenant notamment une séquence de capture, préconcentration, purification, lyse de cellules et \pcr []. Ces dispositifs complets sont cependant encore peu répandus ; on rencontre néanmoins des microsystèmes entièrement dédiés à la préparation d’échantillons []. Legendre et al. ont par exemple réalisé l’extraction d’\adn à partir d’un échantillon de sang et son amplification, sur la même puce, par \pcr [] ; la détection n’est par contre pas intégrée au dispositif. Une large part des microsystèmes de préparation d’échantillon est dédiée à la préparation et l’amplification d’\adn à partir de cellules [] ; cependant, avec l’avènement de l’ère post-génomique, l’identification des protéines (notamment par spectrométrie de masse) a entraîné le développement de systèmes de préparation d’échantillons spécialisés pour la protéomique.
Spectrométrie de masse. L’une des méthodes d’analyse les plus utilisées pour la protéomique est la spectrométrie de masse [] ; sa sensibilité, notamment aux sels, nécessite cependant plusieurs étapes de préparation d’échantillon (préconcentration, désalage) []. Lion et al. ont ainsi développé un élément intégré de désalage et préconcentration de protéines, dont l’objectif est de servir d’interface entre une puce d’injection et un spectromètre de masse []. Les protéines sont adsorbées sur une membrane, puis éluées directement dans la solution de nébulisation ; elles sont ainsi à la fois désalées et préconcentrées. Cette approche fonctionne pour de nombreuses molécules (peptides et protéines) ; la même équipe a ensuite intégré ce système sur une puce microfluidique et a obtenu une préconcentration encore plus efficace []. Gustafsson et al. ont réalisé cette préparation
