CEA Direction des sciences du vivant : ProtéoLab et BioChipLab : des microsystèmes intégrés dédiés à la protéomique

ProtéoLab et BioChipLab : des microsystèmes intégrés dédiés à la protéomique

L'activité biopuces au CEA
Les différents formats de Biopuces au CEA
Plate-forme de production de puces à ADN
Projet européen MeDICS : un outil miniaturisé de tri cellulaire
Multi-Patch : le criblage accéléré de molécules sur canaux ioniques
Phénopuce
Développement de puces à hautes performances pour l'analyse génomique et protéomique
ProtéoLab et BioChipLab : des microsystèmes intégrés dédiés à la protéomique

Enjeux
ProtéoLab puis BioChipLab ont été conçus pour offrir des performances accrues de sensibilité dans l'identification de protéines.
- augmenter le rendement et la cinétique de digestion peptidique,
- minimiser les volumes d'analyses,
- interfacer sans volume mort avec le spectromètre de masse.

Principe
La préparation de l'échantillon se fait en deux étapes.
1 La première consiste à fragmenter les protéines (isolées d'un gel d'électrophorèse) par l'action d'une enzyme spécifique, la trypsine, fixée sur le support de la puce par couplage covalent.
2 Les peptides ainsi obtenus sont ensuite séparés sur la puce par chromatographie et injectés directement dans un spectromètre de masse pour l'analyse et l'identification de la protéine de départ.

Une conception modulaire
Les réacteurs de digestion 1 et de séparation de peptides 2 ont été optimisés pour offrir un grand rapport de surface grâce à des piliers gravés dans le silicium. Le déplacement des fluides entre les différents modules est obtenu par pompage électrocinétique. L'interface avec le spectromètre de masse est réalisée par une buse électrospray.

Opérations de séparation
Micro-réacteurs spécifiques



		Couplage MS par électrospray
Pompages par phénomènes électrocinétiques

Réalisations technologiques
Les premiers prototypes ont été réalisés au CEA/Leti sur silicium. Le montage du microsystème est finalisé par un couvercle en élastomère portant des entrées/sorties capillaires.

Wafer 100 mm	Détail du pré-concentrateur	Module de séparation avec mélangeur
Wafer 100 mm	Détail de la colonne de séparation

Partenaires
CEA :
Microtechnologie et Electrocinétique,
Intégration Chimique et Biologique,
Modèles biologiques et validations pour la recherche.
USTL et CNRS :
Microtechnologie et Interface buse Electrospray,
Chimie des Polymères in situ.
Osmooze : Electro-mouillage pour transport de gouttes.
Sanofi-Synthélabo :
Validation industrielle.

Financements
Protéolab : Conseil Régional Rhône Alpes.
BioChipLab : MEFI - Ministère de l'Economie, des Finances et de l'Industrie.

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Contacts :
Leti : P Puget
Direction des Sciences du vivant : J Garin (jerome.garin@cea.fr)