Assemblage de microbulles pour la construction de microrobots

L'administration ciblée de médicaments, c'est-à-dire la capacité à administrer une quantité précisément contrôlée de médicament à une cellule malade sans le disperser dans d'autres parties du corps, est devenue un défi majeur dans le domaine de la bio-ingénierie. Plusieurs tentatives ont été faites pour développer des microrobots capables de se déplacer dans le sang et d'administrer la substance souhaitée.

Au sein de notre équipe, nous développons une solution basée sur l'actionnement de microbulles par ultrasons [1]. Dans le cadre de notre projet Usain-BOT, nous visons à construire un premier prototype de microrobot capable de nager dans les trois directions de manière contrôlée. Pour ce faire, nous devons assembler plusieurs microbulles recouvertes de lipides qui agiront ensuite comme différents moteurs qui seront activés individuellement par des signaux ultrasonores dédiés.

En collaboration avec nos collègues de l'Université de Twente (Pays-Bas), nous souhaitons utiliser des ligands spécifiques entre les coques des bulles et concevoir un dispositif permettant d'assembler ces coques de manière contrôlée.

À cette fin, le stagiaire développera une plateforme microfluidique qui permettra de contrôler avec précision les positions relatives des coques, soit de manière dynamique avec des flux bien contrôlés, soit de manière statique à l'aide de pièges, comme proposé dans [2]. Les coques assemblées seront ensuite soumises à des signaux ultrasonores afin de caractériser leur capacité à nager et à changer de direction.

Le stagiaire sera co-supervisé par un doctorant et les chercheurs impliqués dans ce projet.

Le stagiaire, de niveau M2 ou équivalent, doit avoir de bonnes connaissances en matière molle ou en mécanique des fluides. Un goût pour l'expérimentation et le développement instrumental, en particulier en microfluidique, est fortement souhaité. Le stage doit durer au minimum quatre mois, idéalement six mois, et peut être suivi d'une thèse. Le stagiaire recevra une allocation d'environ 550 euros par mois.

[1] Coated microbubbles swim via shell buckling, G. Chabouh, M. Mokbel, B. van Elburg, M. Versluis, S. Aland, C. Quilliet and G. Coupier, Comm. Eng. 2, 63 (2023)
[2] Sequential capillarity-assisted particle assembly in a microfluidic channel, R. Pioli et al., Lab on a Chip 21, 885 (2021)