FR2921157A1

FR2921157A1 - ELECTRODE FOR MICROFLUIDIC SYSTEM

Info

Publication number: FR2921157A1
Application number: FR0757646A
Authority: FR
Inventors: Edouard Brunet; Emmanuel Valentin; Geraldine Duisit; Helene Gascon
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2009-03-20
Also published as: WO2009044063A1; EP2193363A1

Abstract

Electrode de détection pour système microfluidique caractérisée en ce qu'elle comporte un substrat à fonction verrière dont au moins une portion de surface est revêtue par un empilement de couches minces comportant une couche métallique à propriétés intrinsèque de conductivité électrique, cette couche métallique étant associée à une couche barrière électrochimique, cette couche barrière électrochimique étant associée à une couche assurant la compatibilité biologique et chimique.Detection electrode for a microfluidic system characterized in that it comprises a glass-function substrate of which at least one surface portion is coated by a stack of thin layers comprising a metal layer with intrinsic properties of electrical conductivity, this metal layer being associated with an electrochemical barrier layer, this electrochemical barrier layer being associated with a layer ensuring the biological and chemical compatibility.

Description

-1- ELECTRODE POUR SYSTEME MICROFLUIDIQUE -1- ELECTRODE FOR MICROFLUIDIC SYSTEM

La présente invention concerne une électrode pour un système microfluidique. The present invention relates to an electrode for a microfluidic system.

Les systèmes microfluidiques sont des structures connues utilisées en chimie, physico-chimie & biologie, en particulier dans les domaines suivants : - la microréaction qui vise à produire toutes sortes de composés (molécules, particules, émulsions, ...) à partir de réactifs de départ introduits dans un système microfluidique qui joue le rôle de réacteur de synthèse, - la caractérisation qui a pour but de mesurer des propriétés physique, chimique ou biologique de produits au cours des étapes de recherche et de développement ou lors de la production, - la microanalyse qui a pour but de détecter des composés spécifiques, et généralement de mesurer leur teneur, dans des échantillons de provenance variée, en particulier dans des fluides biologiques. Le système microfluidique assure ici la fonction de détecteur. Microfluidic systems are known structures used in chemistry, physico-chemistry & biology, in particular in the following areas: - microreaction which aims to produce all kinds of compounds (molecules, particles, emulsions, ...) from reagents starting materials introduced in a microfluidic system which acts as a synthesis reactor, - the characterization which is intended to measure the physical, chemical or biological properties of products during the research and development stages or during production, microanalysis which aims to detect specific compounds, and generally to measure their content, in samples of varied origin, in particular in biological fluids. The microfluidic system here performs the function of detector.

Le rôle des systèmes microfluidiques ne se limite pas cependant aux fonctions précitées; notamment, les systèmes microfluidiques peuvent être conçus pour fonctionner en tant qu'échangeurs de chaleur, filtres, mélangeurs, des extracteurs, séparateurs (par exemple opérant par électrophorèse), dispositifs permettant de générer des gouttes de dimension donnée ou des particules solides, ou en tant que dispositifs permettant d'effectuer des opérations particulières (lyse cellulaire, amplification d'ADN, ...). La miniaturisation des systèmes d'analyse chimique ou biologique constitue une tendance marquée de la chimie et de la biochimie analytique. Cela permet d'une part, de réduire les temps d'analyse, et d'autre part, de diminuer la quantité de réactifs nécessaire. La miniaturisation permet également d'intégrer dans un même système plusieurs étapes d'un protocole de détection, ce qui augmente 2921157 -2- l'automatisation et donc diminue les coûts de manutention. La miniaturisation implique des volumes de détection de plus en plus faible, d'où le développement des techniques de détection et la mise au point de composant de détection de plus en plus sensible. 5 Au titre de ces composants, on connaît des électrodes de détection, en particulier électrochimique, qui sont généralement à base d'or ou de platine pour garantir la stabilité électrochimique et la compatibilité biologique et chimique. Généralement ces matériaux nobles sont déposés sur des supports ou substrats rigides à base de 10 matière inorganique (verre silico-sodo-calcique) ou de matière organique, en particulier les thermoplastiques (polycarbonate, polymethylmethacrylate, polyimide...). Malheureusement, des défauts ou des irrégularités de surface peuvent exister ce qui nécessite de combler ces derniers par une épaisseur élevée de métal noble pour à la 15 fois assurer une conductivité importante et/ou empêcher toute contamination entre l'échantillon testé et le matériau support. Or dans ce type d'application relevant des analyses à caractère médical et/ou biomédical et des analyses de criblages haut débit, il est recommandé d'utiliser des composants à usage unique, qui sont 20 généralement jetés après utilisation. On comprend alors que jeter des électrodes de détection de l'art antérieur revêtues d'une épaisseur non négligeable de matériau noble n'est pas économiquement viable, bien qu'il existe des filières de récupération et de valorisation, et que toute solution plus économique et répondant aux critères de stabilité 25 électrochimique et de compatibilité biologique serait à rechercher. La présente invention se propose de pallier aux inconvénients des électrodes de détection électrochimique de l'art antérieur en proposant une configuration économique d'électrode à couches métalliques biologiquement compatible et électrochimiquement stable (stabilité en 30 fonctionnement et stabilité durant l'éventuel stockage). A cet effet l'électrode de détection pour système microfluidique selon l'invention se caractérise en ce qu'elle comporte un substrat dont au moins une portion de surface est revêtue par un empilement de -3- couches minces comportant une couche métallique à propriétés intrinsèques de conductivité électrique, cette couche métallique étant associée à une couche dite barrière électrochimique, cette couche barrière électrochimique étant associée à une couche terminale assurant la compatibilité biologique et la fonctionnalité électrochimique (échange de charge électriques avec des molécules de l'échantillon). Cette dernière couche assure également l'inertie chimique et biologique de l'électrode. Grâce à cette structure d'empilement particulière, il est possible d'obtenir, à moindre coût, une électrode de détection présentant une tenue électrochimique et une compatibilité chimique et biologique qui rend son utilisation possible au sein des systèmes d'analyse microfluidique. La couche terminale permet en outre un échange de charges électriques avec des molécules de l'échantillon biologique. Cette dernière couche assure également l'inertie chimique et biologique de l'électrode. La figure unique montre l'oxydation de l'électrode en fonction de la tension appliquée. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut 20 éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - la couche métallique est à base d'un matériau pur choisi parmi l'argent, ou le cuivre, le zinc, ou l'aluminium - la couche barrière électrochimique est à base d'un métal ou à 25 base d'un nitrure de ce métal, ce métal pouvant par exemple être le titane , ou un oxyde à conduction électronique du type oxyde de zinc dopé aluminium (ZnO :Al), de oxyde mixte d'indium et d'étain (ITO), de l'oxyde mixte d'indium et de zinc (IZO) 30 - la couche de compatibilité chimique et biologique est à base d'un matériau métallique noble choisi par exemple parmi l'or ou le platine ou tout autre métal compatible avec les produits à tester. 2921157 4 4 - l'épaisseur de la couche métallique est comprise entre 50 à 1000 nm de préférence comprise entre 150 à 500 nm, et de manière encore plus préférentielle sensiblement voisine de 200 nm. - l'épaisseur de la couche barrière électrochimique est comprise entre 5 10 à 100 nm de préférence comprise entre 15 à 50 nm, et de manière encore plus préférentielle sensiblement voisine de 20 nm. - l'épaisseur de la couche de compatibilité chimique et biologique est comprise entre 10 à 100 nm de préférence comprise entre 15 à 50 nm, et de manière encore plus préférentielle sensiblement voisine de 10 20 nm. - Elle comporte en outre une couche d'accroche entre le substrat et la couche métallique - l'épaisseur de la couche d'accroche entre 2 et 10 nm - elle comprend un empilement de couches du type Cu/TiN/Au ou du 15 type TiN/Ag/Ti/Au The role of microfluidic systems is not however limited to the aforementioned functions; in particular, microfluidic systems may be designed to function as heat exchangers, filters, mixers, extractors, separators (for example operating by electrophoresis), devices for generating droplets of given size or solid particles, or as devices allowing to carry out particular operations (cell lysis, amplification of DNA, ...). The miniaturization of chemical or biological analysis systems is a marked trend in chemistry and analytical biochemistry. This makes it possible, on the one hand, to reduce the analysis times and, on the other hand, to reduce the quantity of reagents required. Miniaturization also makes it possible to integrate in the same system several steps of a detection protocol, which increases the automation and thus reduces handling costs. Miniaturization implies ever weaker detection volumes, hence the development of detection techniques and the development of increasingly sensitive detection components. As to these components, detection electrodes, in particular electrochemical electrodes, which are generally based on gold or platinum, are known to guarantee electrochemical stability and biological and chemical compatibility. Generally, these noble materials are deposited on rigid substrates or substrates based on inorganic material (silico-soda-lime glass) or organic material, in particular thermoplastics (polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyimide, etc.). Unfortunately, defects or surface irregularities may exist requiring the latter to be filled with a high thickness of noble metal to both ensure high conductivity and / or prevent contamination between the test sample and the support material. However, in this type of application involving medical and / or biomedical analyzes and high throughput screening assays, it is recommended to use single-use components, which are generally discarded after use. It is then understood that disposing of the prior art detection electrodes coated with a significant thickness of noble material is not economically viable, although there are recovery and recovery channels, and that any more economical solution and meeting the criteria of electrochemical stability and biological compatibility should be sought. The present invention proposes to overcome the disadvantages of the electrochemical detection electrodes of the prior art by proposing a cost-effective configuration of biologically compatible and electrochemically stable metal layer electrode (stability in operation and stability during eventual storage). For this purpose, the detection electrode for a microfluidic system according to the invention is characterized in that it comprises a substrate of which at least one surface portion is coated by a stack of thin layers comprising a metal layer with intrinsic properties. electrical conductivity, this metal layer being associated with a so-called electrochemical barrier layer, this electrochemical barrier layer being associated with a terminal layer ensuring the biological compatibility and the electrochemical functionality (exchange of electric charges with molecules of the sample). This last layer also ensures the chemical and biological inertness of the electrode. Thanks to this particular stacking structure, it is possible to obtain, at lower cost, a detection electrode having an electrochemical resistance and a chemical and biological compatibility that makes its use possible within microfluidic analysis systems. The end layer further allows an exchange of electrical charges with molecules of the biological sample. This last layer also ensures the chemical and biological inertness of the electrode. The single figure shows the oxidation of the electrode as a function of the applied voltage. In preferred embodiments of the invention, one or both of the following may be furthermore used: the metal layer is based on a pure material selected from silver, or copper, zinc, or aluminum - the electrochemical barrier layer is based on a metal or on the basis of a nitride of this metal, which metal may for example be titanium, or an oxide with electronic conduction of aluminum doped zinc oxide (ZnO: Al), indium mixed tin oxide (ITO), mixed indium zinc oxide (IZO) 30 - chemical compatibility layer and biological is based on a noble metal material chosen for example from gold or platinum or any other metal compatible with the products to be tested. - the thickness of the metal layer is between 50 to 1000 nm preferably between 150 to 500 nm, and even more preferably substantially close to 200 nm. the thickness of the electrochemical barrier layer is between 10 to 100 nm, preferably between 15 and 50 nm, and even more preferably substantially close to 20 nm. the thickness of the chemical and biological compatibility layer is between 10 and 100 nm, preferably between 15 and 50 nm, and even more preferably substantially close to 10 nm. It further comprises a tie layer between the substrate and the metal layer, the thickness of the tie layer between 2 and 10 nm, it comprises a layer stack of the Cu / TiN / Au or type type. TiN / Ag / Ti / Au

Selon un mode préféré de réalisation, l'électrode de détectionpour système microfluidique présente une résistivité électrique comprise entre 0.1 et 10 ohm.carré, ce qui rend son utilisation en tant qu'électrode parfaitement satisfaisante. De préférence, notamment pour atteindre ce niveau de résistivité, elle a une épaisseur totale comprise entre 200 et 1OOOnm. L'électrode selon l'invention est déposée, par exemple, par des techniques de dépôt sous vide (par exemple par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique) ou par électrodéposition sur un substrat, qui constituera ainsi avec l'électrode un système microfluidique. Le substrat du système microfluidique peut être constitué de matériaux de différentes natures. Il peut être par exemple en polymère, silicium ou métal. Cependant, 30 ces matériaux ne sont pas satisfaisants à de nombreux égards : -5- - les polymères sont le plus souvent sensibles à certains solvants organiques, résistent difficilement aux traitements prolongés à des températures supérieures à 200-300°C, se déforment sous l'effet de la pression, et ne sont pas entièrement inerte chimiquement (ils peuvent adsorber des composés présents dans les fluides, éventuellement les relarguer par la suite). En outre, l'état de surface des polymères est difficile à contrôler, en particulier parce qu'il peut évoluer dans le temps. Enfin certains polymères ne sont pas adaptés aux techniques de détection opérant par spectroscopie, en particulier Raman, du fait des perturbations qu'ils peuvent occasionner. Des polymères récemment développés permettent de s'affranchir de certains des points mentionnés ci-dessus comme les polymères fluorés ou des polymères glassy-like comme les copolymère-oléfine-cycliques (COC). Néanmoins la fonctionnalisation de ces polymères est particulièrement difficile. - le silicium est coûteux, n'est pas compatible avec certains fluides, n'est pas transparent et son caractère semi-conducteur empêche toute mise en oeuvre de techniques de pompage électrodynamique et électroosmotique des fluides. De surcroît, les méthodes utilisées pour former les microstructures telles que la photolithographie et la DRIE ( Deep Reactive Ion Etching en anglais) sont coûteuses car elles imposent de travailler dans des enceintes protégées placées sous une atmosphère contrôlée, - les métaux sont susceptibles de se corroder, ne sont pas transparents ni compatibles avec certains fluides biologiques, et ne sont 25 pas compatible avec l'utilisation de fonction électrique. On préférera utiliser en tant que substrat support pour l'électrode selon l'invention, du verre, de la vitrocéramique ou de la céramique. Ces matériaux sont appréciés pour leur caractère isolant qui autorise le transport des fluides par électrocinétique et électroosmose, 30 leur inertie chimique, leur stabilité dimensionnelle, leur bon état de surface et leur aptitude à pouvoir être modifiés chimiquement en surface de manière durable. -6- Le verre est préféré pour son coût, sa facilité de mise en oeuvre et sa transparence qui permet l'observation au cours des phases de développement des systèmes et l'utilisation de systèmes de détections complémentaires basées sur des méthodes optiques. According to a preferred embodiment, the detection electrode for a microfluidic system has an electrical resistivity of between 0.1 and 10 ohm.secured, which renders its use as an electrode perfectly satisfactory. Preferably, especially to reach this level of resistivity, it has a total thickness of between 200 and 1000 nm. The electrode according to the invention is deposited, for example, by vacuum deposition techniques (for example by magnetic field assisted sputtering) or by electroplating on a substrate, which will thus constitute with the electrode a microfluidic system. The substrate of the microfluidic system can be made of materials of different kinds. It can be for example polymer, silicon or metal. However, these materials are unsatisfactory in many respects: the polymers are most often sensitive to certain organic solvents, are difficult to withstand prolonged treatments at temperatures above 200-300 ° C., deform under the influence of the effect of pressure, and are not entirely chemically inert (they can adsorb compounds present in the fluids, possibly to release them later). In addition, the surface condition of the polymers is difficult to control, in particular because it can change over time. Finally, some polymers are not adapted to detection techniques operating by spectroscopy, in particular Raman, because of the disturbances they may cause. Recently developed polymers make it possible to overcome some of the points mentioned above such as fluoropolymers or glassy-like polymers such as copolymer-olefin-cyclic (COC). Nevertheless, the functionalization of these polymers is particularly difficult. silicon is expensive, is not compatible with certain fluids, is not transparent and its semiconductor nature prevents any implementation of electrodynamic and electroosmotic pumping techniques for fluids. In addition, the methods used to form microstructures such as photolithography and DRIE (Deep Reactive Ion Etching) are expensive because they require working in protected enclosures placed under a controlled atmosphere, - the metals are likely to corrode , are not transparent or compatible with certain biological fluids, and are not compatible with the use of electrical function. It will be preferred to use as support substrate for the electrode according to the invention, glass, glass-ceramic or ceramic. These materials are appreciated for their insulating nature which allows the transport of fluids by electrokinetics and electroosmosis, their chemical inertness, their dimensional stability, their good surface condition and their ability to be chemically modified on the surface in a sustainable manner. Glass is preferred for its cost, ease of implementation and transparency which allows observation during the development phases of the systems and the use of complementary detection systems based on optical methods.

Sur ce substrat à fonction verrière on déposera sur au moins une portion de surface de ce substrat un empilement de couches minces dont la structure est la suivante - une couche métallique à propriétés intrinsèques de conductivité électrique qui est à base d'un matériau pur choisi parmi l'argent, ou le cuivre, le zinc, l'aluminium et dont l'épaisseur est comprise entre 50 à 1000 nm de préférence comprise entre 150 à 500 nm, et de manière encore plus préférentielle sensiblement voisine de 200 nm. - une couche barrière électrochimique qui est à base d'un métal ou à base d'un nitrure de ce métal, ce métal pouvant par exemple être le Titane ou un oxyde à conduction électronique du type ZnO : Al, ITO, IZO) - une couche de compatibilité chimique et biologique qui est à base d'un matériau métallique noble choisi parmi l'or, le platine. On this substrate with a glass function, a stack of thin layers will be deposited on at least one surface portion of this substrate, the structure of which is the following: a metal layer with intrinsic properties of electrical conductivity which is based on a pure material chosen from silver, or copper, zinc, aluminum and whose thickness is between 50 to 1000 nm preferably between 150 to 500 nm, and even more preferably substantially close to 200 nm. an electrochemical barrier layer which is based on a metal or on the basis of a nitride of this metal, this metal possibly being, for example, titanium or an electron conduction oxide of the ZnO: Al, ITO, IZO type; chemical and biological compatibility layer which is based on a noble metal material selected from gold, platinum.

En variante une couche d'accroche de quelques nanomètres, par exemple en 1 et 10 nm, est déposée entre le substrat et la couche métallique. Cette couche d'accroche peut être à base de titane, de chrome, de nickel Bien entendu d'autres procédés de dépôt peuvent être utilisés, compatibles avec le substrat et la nature des couches, comme par exemple les procédés de CVD (Chemical Vapor Deposition), d'électroplating, de pulvérisation... On donne ci après un exemple de réalisation d'une électrode pour système micro fluidique selon invention - Verre de 0.7 mm sodocalcique et revêtu d'un empilement de couches minces déposées par magnétron du type Cu/TiNi/Au. -7- Cette électrode présente une résistivité de 1 Ohm.carré et une compatibilité biologique permettant l'interaction électrochimique de l'électrode avec des protéines en solution, sans les dégrader. L'électrode de détection électrochimique subit ensuite des traitements de surfaces permettant après enlèvement de matière formant l'empilement de conformer une pluralité de cellules de détection. Le réseau de cellules de détection peut être obtenu par gravure physique, notamment par sablage ( sand blasting en anglais) ou par irradiation au moyen d'un laser CO2 (JP-A-2000-298109), ou par gravure chimique de l'empilement. On peut également former le réseau de cellules de détection en plusieurs étapes (dépôtAg/gravureAg - dépôtTi/gravureTi dépôtAu/gravureAu) ce qui permet de moduler les dimensions latérales des chacun des dépôts, en particulier pour s'affranchir d'éventuelles contamination par les bords. Une méthode de dépôt basée sur l'électrodéposition est également bien adaptée. On peut également envisager une procédure de lift-off , connu 20 de l'homme de l'art. Le substrat à fonction verrière présente avantageusement des dimensions importantes afin que plusieurs motifs puissent être réalisés simultanément, et que par conséquent on puisse obtenir en une seule opération un nombre élevé de cellules de détection. Ainsi, il est possible 25 d'utiliser des substrats présentant une surface pouvant atteindre plusieurs mètres carrés, ce qui permet de réaliser plusieurs milliers de cellules de détection sur un substrat unique pouvant être découpé ultérieurement en éléments complets unitaires. Les cellules de détection obtenues conformément à l'invention 30 présentent des microstructures ayant une section sensiblement carrée ou rectangulaire, qui peut être légèrement arrondie au niveau du substrat, ayant une profondeur pouvant aller de plusieurs dizaines de microns jusqu'à quelques m, voire inférieure au micron. Les systèmes -8- entièrement en verre sont intéressants en ce que le ou les substrats qui les constituent ont une épaisseur faible et sont transparents, ce qui permet leur utilisation dans des techniques complémentaires de détection optique. As a variant, a tie layer of a few nanometers, for example in 1 and 10 nm, is deposited between the substrate and the metal layer. This adhesive layer may be based on titanium, chromium, nickel Of course other deposition methods may be used, compatible with the substrate and the nature of the layers, such as CVD (Chemical Vapor Deposition) processes. ), electroplating, spraying ... An embodiment of an electrode for a microfluidic system according to the invention is given below: - Glass of 0.7 mm soda-lime and coated with a stack of thin films deposited by magnetron of the Cu type / TiNi / Au. This electrode has a resistivity of 1 Ohm square and a biological compatibility allowing the electrochemical interaction of the electrode with proteins in solution, without degrading them. The electrochemical detection electrode then undergoes surface treatments which, after removal of material forming the stack, form a plurality of detection cells. The detection cell array may be obtained by physical etching, in particular by sandblasting in English or by irradiation using a CO2 laser (JP-A-2000-298109), or by chemical etching of the stack. . It is also possible to form the detection cell array in several steps (depositAg / etchAg - depositTi / etchTi depositAu / etchAu), which makes it possible to modulate the lateral dimensions of each of the deposits, in particular to overcome any contamination by the edges. A deposition method based on electrodeposition is also well suited. A lift-off procedure, known to those skilled in the art, can also be envisaged. The glass-function substrate advantageously has large dimensions so that several patterns can be made simultaneously, and therefore a large number of detection cells can be obtained in a single operation. Thus, it is possible to use substrates having a surface area of up to several square meters, which makes it possible to make several thousand detection cells on a single substrate that can be subsequently cut into complete unit elements. The detection cells obtained in accordance with the invention have microstructures having a substantially square or rectangular cross-section, which may be slightly rounded at the substrate, having a depth ranging from several tens of microns up to a few m, or even less micron. The all-glass systems are interesting in that the substrate (s) constituting them have a small thickness and are transparent, which allows their use in complementary techniques of optical detection.

Afin de vérifier la tenue électrochimique de l'empilement, on pourra se reporter à la figure unique qui montre l'oxydation de l'électrode en fonction de la tension appliquée. L'électrode d'Ag pure est oxydée dès 0.4 V avec un pic d'oxydation centré autours de 0.5-0.6 (Courbe pointillés). Une sur couche de 20 nm d'Au limite légèrement l'oxydation de l'Ag (Courbe points carrés). La protection la plus efficace est obtenue avec la couche barrière électrochimique de Ti (12 nm) où l'Ag ne commence à être oxydé qu'a partir de 1.5 V (Courbe ligne continue). Pour évaluer la tenue électrochimique de l'électrode, celle-ci subi un cycle d'oxydation à l'aide d'un montage dit 'à trois électrodes' avec une électrode travail (électrode étudiée), une électrode référence (Electrode au Calomel Saturé) et une contre-électrode (verre + 500 nm ITO) plongées dans un électrolyte liquide H3PO4 (acide orthophosphorique ).20 In order to verify the electrochemical behavior of the stack, reference can be made to the single figure which shows the oxidation of the electrode as a function of the applied voltage. The pure Ag electrode is oxidized as early as 0.4 V with an oxidation peak centered around 0.5-0.6 (dashed curve). An overlay of 20 nm Au slightly limits the oxidation of Ag (square dot curve). The most effective protection is obtained with the electrochemical barrier layer of Ti (12 nm) where the Ag only begins to be oxidized from 1.5 V (continuous line curve). To evaluate the electrochemical behavior of the electrode, it undergoes an oxidation cycle using a so-called 'three-electrode' assembly with a working electrode (studied electrode), a reference electrode (saturated calomel electrode). ) and a counter electrode (glass + 500 nm ITO) immersed in a liquid electrolyte H3PO4 (orthophosphoric acid).

Claims

1. Detection electrode for a microfluidic system characterized in that it comprises a glass-function substrate, at least one surface portion of which is coated by a stack of thin layers comprising a metal layer with intrinsic properties of electrical conductivity, this metal layer being associated with an electrochemical barrier layer, this electrochemical barrier layer being associated with a layer ensuring chemical and biological compatibility.

2. Detection electrode for microfluidic system according to the preceding claim characterized in that the metal layer is based on a pure material selected from silver, or Cu or Zn or Al

3. Detection electrode for microfluidic system according to claim 1 characterized in that the electrochemical barrier layer is based on a metal or on the basis of a nitride of this metal, this metal being selected from titanium, an oxide ZnO type metal: Al, ITO, IZO.

4. Detection electrode for microfluidic system according to claim 1 characterized in that the biological compatibility layer is based on a noble metal material selected from gold, platinum or any other metal compatible with the products to be tested.

5. Detection electrode for microfluidic system according to one of claims 1 or 2 characterized in that the thickness of the metal layer is between 50 to 1000 nm preferably between 150 to 500 nm, and still more preferential substantially close to 200 nm.

6. Detection electrode for microfluidic system according to claims 1 or 3 characterized in that the thickness of the electrochemical barrier layer is between 10 to 100 nm preferably between 15 to 50 nm, and even more preferentially substantially close to 20 nm.

7. Detection electrode for microfluidic system according to one of claims 1 or 4, characterized in that the thickness of the biological compatibility layer is between 10 to 100 nm, preferably between 15 to 50 nm. and even more preferably substantially close to 20 nm.

8. Detection electrode for microfluidic system according to any one of the preceding claims characterized in that it further comprises a tie layer between the substrate and the metal layer.

9. Detection electrode for microfluidic system according to the preceding claim, characterized in that the thickness of the bonding layer is between 2 and 10 nm.

10. Detection electrode for micro-fluidic system according to any one of the preceding claims characterized in that it has a resistivity of between 0.1 and 10 Ohm squared.

11. Detection electrode for microfluidic system according to claim 1 characterized in that the thickness of the stack of thin layers is between 200 and 1000 nm.

12. Detection electrode for microfluidic system according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a stack of layers of the Cu / TiN / Au or TiN / Ag / Ti / Au type.

13. Detection electrode according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of detection cells.