Aller au menu principal Aller au contenu principal

Laboratoire de microfluidique

Partager

Le laboratoire de microfluidique de SOLEIL est dédié à la fabrication et à l’analyse de systèmes microfluidiques adaptés aux lignes de lumière de SOLEIL. Les applications vont de l’étude des interfaces solide-liquide à la crystallographie des protéines en passant par la cinétique chimique ou l’imagerie de cellules uniques. La présence de ce laboratoire au sein même de SOLEIL est un atout pour les lignes de lumière et les utilisateurs qui souhaiteraient développer ce type d’analyses in situ. Le laboratoire dispose d'instruments de microfabrication et d'analyse de pointe, dans un environnement dédié à ce type de manipulations (salle propre). Il met à la disposition des utilisateurs les équipements nécessaires au travail en salle propre, ainsi que les consommables de base pour la réalisation de dispositifs microfluidiques.

Le laboratoire est accessible à tout membre de SOLEIL souhaitant réaliser des systèmes microfluidiques, ainsi qu’aux utilisateurs extérieurs en contact avec un scientifique de SOLEIL. La gestion quotidienne ainsi que la maintenance des appareils et instruments sont assurées par les membres du laboratoire, mais chaque utilisateur est responsable de la préparation et de la réalisation de son projet. L'accès au laboratoire est possible après avoir défini un projet avec son responsable et avoir été formé à l'utilisation des divers instruments.

Cette page web regroupe des informations sur les instruments du laboratoire, ainsi que sur son fonctionnement. N'hésitez pas à nous contacter si vous n'y trouvez pas toutes les informations dont vous avez besoin.

Localisation du laboratoire

Le laboratoire est situé dans le hall du synchrotron SOLEIL, en face de la ligne METROLOGIE :


Utilisateurs internes

SMIS : F. Borondics, S. Lefrançois, C. Sandt, P. Dumas

PX1/2 : L. Chavas, S. Sirigu, I. Chaussavoine, P. Montaville, G. Fox

SWING : Y. Liatimi, T. Bizien, J. Perez

DISCO : M. Réfrégiers, F. Jamme, V. Rouam

LaSU : S. Kubsky

BioLABS : G. David

Utilisateurs Externes

CEA - LIONS : P. Guenoun, C. Chevallard, F. Malloggi

Ecole Polytechnique - laboratoire de Biochimie: Yves Mechulam, Emmanuelle Schmidt, Pierre-Damien Coureux,Thomas Simonson, Alexey Aleksandrov

L'équipe

LASSALLE
LASSALLE Benedikt
Scientifique de Ligne De Lumière
LEFRANCOIS
LEFRANCOIS Stephane
Assistant Ingénieur de Ligne De Lumière
LIAO
LIAO Yuan-Yuan
MATEO
MATEO Tiphaine
Priam Jordan
Master 2 Science et Génie des Matériaux, Université Paris-Sud, Orsay.
Maurice Baptiste
Stagiaire DUT Mesures Physiques IUT de Reims

Curricula

• Dr. Benedikt Lassalle

Benedikt was trained as a chemist at the Universités de Strasbourg and Université d'Aix-Marseille, France. He obtained his PhD in inorganic chemistry in 2008 at the Insitut de Chimie Moléculaire et des matériaux d'Orsay, under the guidance of Dr. Elodie Anxolabéhère-Mallart and Pr. Ally Aukauloo. His thesis was focused on the synthesis and characterization of biomimetic highly-valent manganese complexes, as intermediate models for the water oxidation reaction in Photosystem II (PS II). He then spent a year as a post-doc at the Commissariat à l'Energie Atomique in Saclay, where he worked on the electrochemistry of PS II in the team of Dr. A. Bill Rutherford. In 2009, He moved on to the Lawrence Berkeley National Laboratory in the team of Vittal Yachandra and Junko Yano, where he spent three years as a post-doc. He worked both on the study of PS II and related model complexes using X-ray spectroscopy at synchrotrons and free electron lasers and on the in situ/operando study of electrocatalysts for water splitting. In 2014, he became a beamline scientist on the LUCIA beamline at SOLEIL, where he is pursuing his work on the operando study of electrocatalysts in collaboration with several teams in France and throughout the world. Since 2015, he has been appointed at the head of the microfluidics Laboratory of SOLEIL, where he is combining microfluidic techniques with spectroscopy and  energy-related electrocatalysis.

 

• Dr. Yuan-yuan Liao

Yuan-Yuan Liao received a BsC in chemistry from the China University of Geosciences in Wuhan, in 2008. She then moved to France where she recieved a Master from the Université Paris-Sud in the SERP-Chem Erasmus Mundus program. She receieved her PhD in 2013 from the Ecole Normale Supérieure in Cachan, France, where she worked on the precipitation of organic nanoparticles under microfluidic conditions at the Laboratoire de Photophysique et de Photochimie. She went on for a two years post-doc at the Ecole Nationale Supérieure in Lyon, where she worked on the preparation of organic chromophores and their study with two-photon absorption spectroscopy. She then moved to the Commissariat à l'Energie Atomique in Saclay, where she studied the confinment of water molecules in imogolite nanotubes using IR spectroscopy.

Early 2018, she joined the microfluidic lab in the framework of the ANR project TREMTI. This project, in collaboration with the team of Dr. Yves Mechulam at the Ecole Polytechnique, aims at the development of microfluidic mixers for the preparation of cryo-EM time-resolved samples.

 

• Mr. Stéphane Lefrançois

After spending more than ten years at the national metrology office (BNM), Stéphane joined the SMIS beamline as an assistant engineer. For more than fifteen years, he has been developping Infra-Red optical systems for the SMIS beamline at SOLEIL as well as for other synchrotrons (ALBA and SESAME). He also developped microfluidic systems for biological IR imaging under physiological conditions for the MSIS beamline and for INRA laboratories. In 2017, Stéphane was promoted as an engineer and joined the microfluidic lab for part of his time, while continuing his work at the SMIS beamline.

 

• Ms. Tiphaine Mateo

Tiphaine is an engineer-apprentice, spending half her time in the Microfluidic lab and at the Polytech Paris-Sud engineering school. She is involved in microfabrication method development (lithography, metallic film deposition) and in specific projects with in house users. She is currently working on the development of microfluidic systems for the sequential electroreduction of CO2.

Opportunités

Il n'y a pas d'offres d'emploi actuellement au sein du laboratoire. Cependant les candidatures spontanées sont toujours les bienvenues.

Accès au laboratoire

L'accès au laboratoire est réservé aux membres de SOLEIL ou à ses utilisateurs dont un projet a été accepté par les comités de programme (voir le SunSet). L'accès se fait sur projet, dont le but est de détailler succinctement le contexte, les objectifs et les moyens mis en oeuvre, ainsi qu'une estimation du temps voire des coûts requis. Aucun projet ne sera refusé, mais il sera éventuellement réorienté en fonction des moyens matériels et humains disponibles au laboratoire.

 

Les tâches de maintenance et d'entretien (réapprovisionnement en équipement de salle propre et en consommables chimiques, évacuation des déchets, maintenance des appareils) sont réalisées par l'assistant(e).

 

La réalisation des projets microfluidiques, depuis le choix des matériaux et du design des circuit jusqu'à la réalisation des systèmes à proprement parlé est réalisée par les utilisateurs. Des consommables chimiques nécessaires à la microfluidique sont mis à disposition de chacun, mais les produits ou matériaux spécifiques sont à la charge des utilisateurs.

Instruments

Fabrication

Laserwriter (KLOE-Dilase 250): Système d'écriture laser (375 nm) directe sans masque à haute résolution (4 µm). Il permet la fabrication rapide et versatile de moules à base de couches minces de résines.

• Plasma cleaner (Henniker HPT-100): Générateur de plasma utilisant des atmosphère de O2, Ar, N2 et d'air.

• Insoleuse (KLOE UV-KUB 2): système d'illumination UV nécessitant l'utilisation d'un masque.

• Spincoater (Laurell WS-650-23NPP): la vitesse et de temps de rotation sont programmables, ainsi que l'accélaration. Utilisé pour le dépôt de couches minces et uniformes de résine avant les étapes de lithographie.

• Electronic cutting printer (Silhouette Cameo): Cet appareil permet de découper des canaux microfluidiques dans des couches minces telles que des films plastiques. Elle peut éventuellement être utilisée pour la mise au point de masques.

• 3D Printer (Objet30 Pro, Stratasys): Imprimante 3D de précision reposant sur la technique polyjet. L'impression se fait par superposition de couches successives (16 ou 32 µ d'épaisseur) d'une résine photopolymérisable. La précision en xy est de l'ordre de 50 µm. A ce jour deux matériaux (propriétaires) peuvent être imprimés: verowhite (matériau blanc pour une impression plus rapide) et veroclear (matériau transparent pour une impression plus précise).

• plaques chauffantes, bain à ultrason, cloche de dégazage.

• Sorbonne aspirante et hotte à flux laminaire.

 

Analyse

• Profilomètre (gbs smart WLI): système d'imagerie de surface non-destructeur (sans contact) basé sur l'interférométrie de la lumière blanche avec une résolution latérale et verticale sub-micrométrique.

Macroscope (Leica DMS 1000).

Microscope fait maison 10x & 50x (équipé d'une caméra)

Contrôleur de pression & débit (ELVESYS OB1 MK3): 3 canaux de pression indépendants (1x 0-200mbars, 2 x 0-2 bars) avec régulateur de débit.

• Pousse seringue et pompes péristaltiques.

Projets internes

• Trap-chips:

Projet commun avec l'équipe de Proxima 1 (PX1) sur la mise au point de micro-pièges pour l'immobilization de microcristaux et leur étude par diffraction ds rayons-X à température ambiante et en milieu physiologique. Ce projet implique Igor Chaussavoine, doctorant sur PX1, Pierre Montaville, post-doctorant sur PX1 et Leonard Chavas, responsable de la ligne PX1.

 

• TR-WAXS:

Un projet est un cours avec l'équipe SWING pour la mise au point de mélangeurs microfluidiques permettant de suivre une réaction chimique (formation de nanoparticules, aggrégation de fibres) par WAXS en fonction du temps. Ce projet est mené par Thomas Bizien et Youssef Liatimi.

 

• Sequential CO2 reduction:

Ce projet est propre au laboratoire de microfluidique et consiste à mettre au point des systèmes microfluidiques contenant des microreacteurs électrochimiques en série. En réalisant une réaction dans chaque microreacteur, nous essayons de réaliser des synthèses multi-étapes pour la valorisation du dioxyde de carbone.

 

Collaborations externes

• Commissariat à l'Energie Atomique / LIONS:

Nous collaborons avec les Drs. Florent Malloggi, Corinne Chevallard et Patrick Guenoun à la mise au point de cellules microfluidiques adaptées aux spectroscopies IR et des rayons-X.

 

• Ecole Polytechnique, Laboratoire de Biochimie.

Nous collaborons avec l'équipe du Pr. Yves Méchulam pour la mise au point de mélangeurs microfluidiques permettant d'isoler des intermédiaires conformationels au cours de réaction d'assemblage de protéines.

• 10/09/2018: Benedikt a été invité pour présenter le laboratoire de microfluidique au sein d'un workshop pour l'upgrade du synchrotron Diamond, au Royaume-Uni. Les domaines de la matière molle condensée et de la crystallographie des protéines s'intéressent de plus en plus à la microfluidique!

 

• 12/07/2018: Benedikt a reçu un financement jeune Chercheur de l'Agence National pour la Recherche. Le projet consistera à mettre au point des systèmes de microréacteurs électrochimiques en série pour la réduction électrochimique et séquentielle du CO2 en hydrocarbures légers.  

 

• 15-16/03/2018:  Igor et Benedikt ont présenté des posters sur leurs acitivtés microfluidiques à la réunion annuelle du Groupe de Recherche sur la micro et nanofluidique à Grenoble. Techniques de fabrication aux échelles micro- ou nanométriques, acoustofluidique, manipulation d'objets micrométriques étaient tous au rendez-vous. 

 

01/03/2018: Nous accueillons Yuan-Yuan Liao au sein du laboratoire comme post-doctorante, bienvenue à elle! Yuan-yuan va travailler, dans le cadre du projet ANR TREMTI, sur la mise au point de mélangeurs micro fluidiques pour la préparation d’échantillons de cryoEM résolus en temps. Au cours de sa thèse à l’ENS Cachan, Yuan-Yuan a travaillé sur la précipitation en milieu microfluidique de nanoparticules organiques. Elle a ensuite effectué un post-doc au CEA Saclay où elle a étudié l’insertion de molécule d’eau dans des argiles de type imhogolites par spectroscopie infrarouge.

 

 18/01/2018: Le workshop ivMX (in vivo Macromolecular Crystallography) satellite du colloque des utilisateurs de SOLEIL s'est tenu à SOLEIL les 16 et 17 Janvier 2018. Les membres du laboratoire de microfluidique y ont activement participé, Igor Chaussavoine y a fait une présentation de ses travaux de thèse. La microfluidique semble devenir un outil clé de ce domaine naissant de la crystallographie: les besoins en sélection, en tri et en positionnement de cellules contenant des microcristaux sont énormes!

 

01/11/2017: Stéphane Lefrançois rejoint l'équipe en tant qu'ingénieur, bienvenue à lui! Stéphane a été assistant Ingénieur de la ligne de lumière SMIS pendant de nombreuses années, où il a pris en charge le développement de systèmes optiques pour l'infra-rouge, ainsi que le développement de systèmes microfluidiques. Il a également conçu plusieurs lignes de lumières infra-rouge pour d'autres synchrotrons (ALBA, SESAME). Il vient d'être promu ingénieur et partagera son temps entre la ligne SMIS et le laboratoire de microfluidique.

 

• 13/07/2017: Le laboratoire de microfluidique, avec l'équipe de PX1 et le Laboratoire de Biochimie de l'Ecole Polytechnique ont reçu une bourse ANR pour le développement de mélangeurs microfluidiques permettant l'étude de processus biochimiques transitoires. Une annonce de post-doc suivra bientôt!

 

• 10/06/2017: Tiphaine a soutenu son projet de fin d'année et obtenu une note de 18.5/20. Félicitations!

 

• 03/04/2017: Baptiste Maurice rejoint l'équipe pour un stage de fin de DUT Mesures Physiques. Il va développer une cellule à circulation pour la spectrosopie des rayons-X durs en fluorescence et en transmission.

 

• 19/12/2016: Upgrade du dilase250, amélioration du software et des performances du laserwriter. Nous avons fait des tests pour le comparer à son ancienne version : stabilité de la machine largement améliorée, et meilleure prise en main du logiciel.

 

•05/10/2016: Tests en résolution sur l'imprimante 3D: canal de 500 µm dans une membrane de 200 µm d'épaisseur.

 

• 05/09/2016: L'imprimante 3D vient d'être installée! Nous pouvons maintenant produire des systèmes sub-millifluidiques en un bloc, et la machine travaille pour nous!

 

• 01/09/2016: Bienvenue à Tiphaine MATEO qui nous rejoint pour les 3 prochaines années! Elle est apprentie-ingéneure à l'école Polytech Paris-Sud et aidera les utilisateurs à mettre en place leurs projets au sein du laboratoire. A part la microfluidique, Tiphaine aime l'escalade, le skate-board et les minéraux.

 

• 12/05/2016: Ecoulement laminaire de deux solutions colorées au sein d'un canal de 20µm de large d'une puce PDMS/verre.

 

• 15/01/2016: Première réalisation de lithographie avec le laserwriter!

 

 

Les membres du laboratoire en Juin 2017.
De gauche à droite: Baptiste Maurice, Tiphaine Mateo, Benedikt Lassalle.

 

Baptiste nettoie un wafer, Tiphaine teste une puce et Benedikt observe un pattern à l'aide du profilomètre.

 

Baptiste vérifie les canaux d'une pièce fraichement fabriquée par l'imprimante 3D.

 

Tiphaine observe un pattern de résine sur un wafer.

 

Benedikt mesure les dimensions d'un motif  lithographié à l'aide du profilomètre optique.

 

La pluie à beau tomber, Tiphaine reste concentrée sur ses canaux.

 

Crédits Photos Vincent Montcorgé.