Dans le domaine de la chimie analytique, les techniques électrocinétiques permettent des séparations d’espèces chimiques efficaces, rapides, sélectives et n’engagent qu’un très faible volume d’échantillon. Les divers modes de séparation autorisent des applications dans différents domaines tels que le nucléaire, l’environnement, les sciences du vivant… Couplées à la spectrométrie de masse à source plasma (ICPMS), ces techniques permettent des caractérisations isotopiques et élémentaires avec de bonnes limites de détection et de faibles incertitudes de mesures. Elles sont d’un intérêt majeur en raison des très faibles volumes d’échantillons engagés et des très faibles volumes de déchets générés.

L’objectif de ce projet post doctoral est la transposition dans un microsystème séparatif des séparations électrocinétiques actuellement réalisées en capillaire. Ce microsystème séparatif, basé sur les technologies microfluidiques, sera dédié à la séparation d’éléments et sera couplé à un un spectromètre de masse à source plasma multicollecteur (MC-ICP-MS) sans dégrader la séparation. L’objectif majeur de ce travail sera de disposer d’un dispositif automatisé et ainsi d’augmenter la cadence d’analyse des échantillons tout en conservant les mêmes performances analytiques qu’avec la méthode conventionnelle.

Sur la base de travaux précédemment réalisés au laboratoire, le projet post-doctoral aura pour objet l’implantation de l’électrophorèse capillaire dans un microsystème couplé à l’ICP-MS (injection de l’échantillon, développement de la séparation sur microsystème, caractérisation des performances). Les principales tâches sont détaillées ci-dessous :

-          Conception et fabrication du système microfluidique. Un premier prototype a été conçu au laboratoire lors d’un stage post doctoral antérieur et permettra de réaliser les tests de fluidiques, de caractériser les écoulements et de valider le prototype ou de le faire évoluer.

-          Développement de séparations électrocinétiques. L’étude se portera essentiellement sur le choix de la nature des électrodes (Au, Pt) et les tensions applicables dans le dispositif. La séparation sera développée avec des échantillons modèles et en laboratoire conventionnel. Les performances seront comparées avec une séparation réalisée dans un capillaire classique.

-          Conception de l’interface de couplage entre le dispositif microfluidique et l’ICP-MS en intégrant au maximum le microsystème au système d’introduction de l’échantillon de l’ICP-MS. La facilité de manipulation et l’automatisation seront des critères majeurs à prendre en compte à cette étape en vue de l’utilisation du microsystème en boîte à gants et de la mise au point de son couplage à un MC-ICP-MS.

De tels microsystèmes basés sur des séparations électrocinétiques ouvrent également d’autres perspectives d’application dans le domaine des sciences du vivant, de l’environnement ou des géosciences.

Doctorat dans le domaine de la chimie analytique ou de la microfluidique. Des compétences en microfabrication, séparations électrocinétiques ou spectrométrie de masse sont un plus.

Le/La candidate sera en charge de la conception, la fabrication et l’utilisation de microsystèmes, de supports et d’interfaces de couplage. Le travail sera valorisé sous forme de communications, de publications ou de brevets. Le/La candidat(e) doit être autonome et force de proposition, démontrer une bonne aptitude à rédiger, communiquer et à travailler en équipe.