Développement d'un instrument de mélange de gouttes pour jets d'encre synchronisés pour expérience de diffusion centrale et de diffraction de rayons X

Microfluidics is the science and technology of systems that process or manipulate small (10-9 to 10-18 litres) amounts of fluids. (Whitesides 2006) The “lab-on-a-chip” concept is shrinking a chemical or biochemical laboratory to the dimension of a microchip (Knight 2002) which is getting in the range of functional biological units and is generating an increasing interest in mimicking nature. The practical advantages of microfluidics are a substantial reduction of reagent consumption and a reduction of timescales for diffusion processes which is of interest for studying fast processes such as conformational changes of proteins. The principal aim of my thesis project was to develop “in-flight” microdrop mixing by crossed inkjets in analogy to “in-channel” microfluidic mixing techniques. (Ottino and Wiggins 2004) Microdrop technology allows significantly reducing sample volumes as compared to microfluidic technology and wall effects, such as shearing or aggregation, can be avoided.; Le but principal de mon projet de thèse était de développer un instrument de mélange en vol de microgouttes pour jets d'encre synchronisés. Les microgouttes balistiques passent voir l'air peut être pensé comme des navires de réaction avec des volumes en bas à la pl-gamme. Les réactifs restent limités dans les microgouttes pendant leur trajectoire. Les effets de tondage induits de la présence murale ne jouent pas de rôle; bien que la compression mécanique de la solution pendant le processus d'éjection puisse influencer l'intégrité structurelle de protéines fragiles. J'ai exploré dans ma thèse pour la première fois la combinaison de microgouttes balistiques avec des techniques de microdiffusion stroboscopique. L'effort instrumental principal était donc de développer une installation stable avec deux jets d'encre pour étudier mélange de microgouttes en vol à ligne de lumière ID13, ESRF utilisant expériences de diffusion centrale et de diffraction de rayons X stroboscopique. J'ai utilisé ces techniques pour étudier la paraffine liquide en vol et des microgouttes de cytochrome C et la coalescence de microgouttes de cytochrome C avec des microgouttes de tampon de Na-acetate. J'ai également exécuté des expériences exploratoires de diffraction de rayons X à la ligne de lumière ID13 sur des microgouttes de paraffine solide déposés sur des surfaces et la diffraction dépendante de la température sur le solide de paraffine pour calibrer les données stroboscopiques. Des expériences statiques de diffusion centrale ont été exécutées à la ligne de lumière ID02 pour obtenir des courbes de la référence pour les états de conformation de solutions du cytochrome C .