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Paul Kauffmann

Lévitation diamagnétique sur micro-aimants : applications à la microfluidique digitale et à la biologie

Publié le 7 décembre 2009
Thèse soutenue le 07 décembre 2009 pour obtenir le grade de Docteur de l'Institut polytechnique de Grenoble Spécialité : Génie Electrique

Résumé :
La lévitation diamagnétique est un des rares phénomènes permettant de soustraire des corps à la gravité. Si la répulsion diamagnétique est négligeable à nos échelles, elle devient significative aux petites dimensions, allant jusqu'à entraîner, sous certaines conditions, la mise en lévitation de micro-objets diamagnétiques. A travers le développement de microaimants, d​e modèles numériques et analytiques ainsi que de réalisations expérimentales, ces travaux explorent les potentialités de la lévitation diamagnétique de microgouttes et du piégeage de cellules en milieu paramagnétique. Ils démontrent notamment la possibilité de mesurer précisément l'interaction entre gouttes chargées en lévitation. Ces travaux analysent par ailleurs, le comportement des cellules piégées dans un environnement paramagnétique. Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour le tri de cellules basé sur leur taille, leur susceptibilité voire même leur propriété endocytotique. Enfin, la possibilité d'actionner sans contact des microgouttes dans l'air est explorée par la modélisation d'un système innovant couplant la diélectrophorèse à la lévitation diamagnétique.

Jury :
Président : Bruno Lepioufle
Rapporteur : Patrick Tabeling
Rapporteur : François Buret
Examinateur : Franz Bruckert
Invitée : Nora Dempsey
Invitée : Pascale Pham
Directeur de thèse : Gilbert Reyne
Co-encadrant : Vincent Haguet

Mots-clés :
Diamagnétisme, microsystèmes magnétiques, gouttes, cellules, capteurs, actionneurs, diélectrophorèse

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