La microfluidique désigne à la fois l’étude de l’écoulement des fluides à l’échelle du micromètre et les technologies de manipulation de ces fluides. Elle a permis des avancées extraordinaires en science avec la fabrication de laboratoires sur puce de la taille du centimètre. Elle est à la base du développement des analyses single-cell et de la biologie moléculaire de diagnostic. Ses applications sont aussi diverses que les tests de grossesse ou de suivi du diabète, le développement des panels syndromiques en biologie moléculaire ou la mise au point de système de PCR numérique (dPCR).

Des flux laminaires

La microfluidique tire son potentiel des comportements différents des fluides à cette échelle, et surtout du fait que, dans les microcanaux, les flux sont laminaires : il n’y a pas de turbulences, ce qui permet un contrôle plus facile de leurs comportements.

Les applications diagnostiques en ont été révolutionnées. Cela concerne, par exemple, les processus de génotypage : puces de diagnostic de pathogènes qui utilisent un échantillon corporel pour déterminer la présence d’un virus, d’un micro-organisme ou d’une bactérie en quelques minutes, ou encore tests sanguins équipés d’une puce électronique qui permettent de détecter simultanément, et en vingt minutes, le virus du sida, la syphilis et une dizaine d’autres maladies infectieuses.

Ses avantages sont nombreux : faible volume de réactifs nécessaires, taille réduite des échantillons, analyse rapide, etc.

De la qPCR à la dPCR

Dans la PCR numérique (dPCR), l’échantillon est fractionné dans des milliers de casiers où vont se tenir des réactions individuelles. Cela démultiplie la détection et permet d’augmenter la sensibilité de l’analyse par rapport à la qPCR. En outre, la quantification des acides nucléiques est absolue et non relative comme dans la qPCR. En effet, en dPCR, il n’y a qu’un seul cycle de PCR – cela permet de calculer par des méthodes statistiques un nombre absolu de molécules présentes dans l’échantillon et accélère le processus.

Le marché de la microfluidique

Le marché mondial de la microfluidique recouvre des applications variées. En 2023, sa taille a été estimée à environ 28 milliards de dollars (Md$), avec une valeur potentielle de 56 Md$ d’ici 2028. Quant à l’Europe, une croissance du marché de 18,4 % est attendue de 2023 à 2028, pour une valeur de 11,8 Md$ en 2028. Cette croissance est attribuée à plusieurs facteurs, notamment l’augmentation de la demande pour les diagnostics Point-of-Care, l’adoption croissante de la technologie microfluidique dans diverses applications médicales et de recherche, et l’augmentation des maladies comme les cancers et les maladies chroniques.