Un filtre en membrane de silicium

Plus qu’un simple filtre, la technologie développée par les équipes du CEA* permet de détecter la présence d’une molécule grâce à une simple mesure de courant ! En effet, lorsque la molécule est emprisonnée dans le pore, la conductivité du système diminue et la présence de la molécule devient donc détectable.

Pour fabriquer ce détecteur, les chercheurs commencent par fabriquer la membrane en amincissant le silicium. Une fois cette étape effectuée, ils trouent la membrane de façon contrôlée, c’est-à-dire que les pores ne sont pas créés de façon aléatoire mais à des endroits voulus, au nombre de quatre ou neuf par zone (2×2 ou 3×3). Les trous servent ensuite d’interface entre deux milieux liquides.

La taille des pores peut varier de quelques dizaines de nanomètres à une vingtaine de microns suivant la technologie utilisée pour trouer la membrane. Jusqu’ici, la membrane agit comme une passoire en filtrant toute particule au diamètre supérieure à celui des pores. Mais l’originalité du système vient du fait que l’on peut attribuer une fonction aux pores. « Il est possible de placer des molécules biologiques comme de l’ADN ou des anticorps à l’intérieur du pore, uniquement sur sa paroi et non pas à la surface », détaille Thierry Livache, directeur du CREAB, UMR SPRAM (CEA, CNRS, UJF).

Ainsi, les pores ne servent plus seulement à filtrer les particules en fonction de leur taille, mais en fonction de leur nature. A partir du moment où le diamètre du pore est du même ordre que la taille de l’objet à piéger, la mesure de la conductivité permet de savoir si le pore est libre ou occupé. A moyen terme, ce système pourrait servir au tri de cellules humaines ou pour la détection de bactéries.

*Direction des sciences de la matière, Direction des sciences du vivant

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique