CA2485749A1 - Dispositif de depot localise et controle activement d'au moins une solution biologique. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif pour le dépôt contrôlé activement de microgouttes de solutions biologiques, comportant au moins un levier plan (1 ) en silicium présentant un corps central et une région d'extrémité (2) forman t une pointe (3) dans laquelle est ménagée une fente ou une rainure (5), caractérisé en ce qu'il comporte également au moins une piste métallique (8, 9) ménagée sur une face du corps central et longeant au moins partiellement une dite fente ou rainure (5).L'invention concerne également un procédé de fabrication de ce dispositif ainsi qu'un procédé de prélèvement et de dépôt contrôlé activement de microgouttes de solutions biologiques mettant en uvre ledit dispositif.
Claims (26)
1. Dispositif de dépôt de solutions biologiques comportant au moins un levier plan en silicium présentant un corps central et une région d'extrémité formant une pointe dans laquelle est ménagée une fente ou une rainure, caractérisé en ce qu'il présente au moins une piste métallique ménagée sur une face du corps central et longeant au moins partiellement une dite fente ou rainure.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente ou la rainure s'étend depuis ladite pointe jusqu'à un réservoir ménagé
dans le corps central.
dans le corps central.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite ou lesdites pistes métalliques longent au moins partiellement ledit réservoir.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir est une cavité non débouchante ménagée à partir d'une face principale du corps central.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir est constitué par une ouverture débouchante ménagée entre deux faces principales opposées du corps central.
6. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une dite fente ou rainure et/ou un dit réservoir et/ou une dite piste métallique est revêtue de S i O2.
7. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier présente au moins une région hydrophobe en silicium ou bien en oxyde de silicium revêtu de silane hydrophobe.
8. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente au moins une piézorésistance implantée.
9. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce pue le, ou chaque, levier présente au moins un actionneur intégré permettant de contrôler sa flexion.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit actionneur comporte une couche piézoélectrique déposée sur une surface dudit levier.
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit actionneur comporte une bilame métallique et une résistance de chauffage déposée sur une surface dudit levier.
12. Procédé de fabrication du dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre:
a) au moins un dépôt d'oxyde de silicium sur une face avant d'un substrat silicium sur isolant présentant une couche isolante enterrée, b) la réalisation pour chaque levier d'au moins une piste métallique.
c) au moins une attaque chimique ou gravure ionique par la face avant du substrat silicium pour définir le contour des leviers, et au moins une fente ou rainure, le contour des leviers étant défini par attaque chimique ou gravure ionique jusqu'à la couche isolante enterrée, d) une attaque chimique ou gravure ionique par la face arrière du substrat pour enlever y compris la couche isolante enterrée et libérer au moins un levier.
a) au moins un dépôt d'oxyde de silicium sur une face avant d'un substrat silicium sur isolant présentant une couche isolante enterrée, b) la réalisation pour chaque levier d'au moins une piste métallique.
c) au moins une attaque chimique ou gravure ionique par la face avant du substrat silicium pour définir le contour des leviers, et au moins une fente ou rainure, le contour des leviers étant défini par attaque chimique ou gravure ionique jusqu'à la couche isolante enterrée, d) une attaque chimique ou gravure ionique par la face arrière du substrat pour enlever y compris la couche isolante enterrée et libérer au moins un levier.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que b comporte également:
b1) un deuxième dépôt d'oxyde sur la face avant pour isoler au moins une piste métallique.
b1) un deuxième dépôt d'oxyde sur la face avant pour isoler au moins une piste métallique.
14. Procédé selon une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que c comporte une attaque chimique ou gravure ionique jusqu'à la couche isolante enterrée pour définir, outre le contour des leviers, une fente et/ou une ouverture débouchante constituant un réservoir pour au moins un levier.
15. Procédé selon une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que c comporte une première attaque chimique ou gravure ionique du substrat qui est arrêtée avant la couche isolante enterrée pour définir au moins une rainure et/ou une cavité non débouchante formant un réservoir, pour au moins un levier et une deuxième attaque chimique ou gravure ionique du substrat, jusqu'à la couche isolante enterrée pour définir au moins le contour des leviers.
16. Procédé selon une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu'au cours de la première attaque chimique ou gravure ionique, le contour des leviers est défini sur une partie de leur épaisseur.
17. Procédé selon une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que avant a, il est prévu une étape d'implantation d'au moins une piézorésistance.
18. Procédé selon une des revendications 12 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte également une étape de dépôt d'un actionneur intégré.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite étape de dépôt d'un actionneur intégré comporte le dépôt par pulvérisation cathodique d'un film piézoélectrique de PbZrO3/PbTiO3.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit film piézoélectrique est isolé du liquide par une couche en un matériau choisi entre : oxyde de silicium, PTFE dit « Téflon », un polymère.
21. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite étape de dépôt d'un actionneur intégré comporte le dépôt chimique à
basse pression (LPCVD) d'une couche de Si3N4 suivie par un dépôt par évaporation d'une couche de Cr et d'une couche de Au pour réaliser une résistance de chauffage, formant ainsi une bilame métallique.
basse pression (LPCVD) d'une couche de Si3N4 suivie par un dépôt par évaporation d'une couche de Cr et d'une couche de Au pour réaliser une résistance de chauffage, formant ainsi une bilame métallique.
22. Procédé de prélèvement d'au moins une solution biologique utilisant un dispositif selon une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le prélèvement et la rétention de ladite solution biologique sont assistés par effet de champ électrique en appliquant une différence de potentiel entre les dites pistes métalliques.
23. Procédé de dépôt d'au moins une solution biologique utilisant un dispositif selon une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le dépôt de ladite solution biologique est assisté par effet de champ électrique en appliquant une différence de potentiel entre lesdites pistes métalliques, qui sont maintenues au même potentiel, et une surface de dépôt comportant au moins une couche conductrice.
24. Procédé de prélèvement d'au moins une solution biologique utilisant un dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une mesure de la variation de la résistance électrique de ladite piézorésistance est effectuée après le prélèvement pour déterminer la quantité de solution biologique prélevée.
25. Procédé de dépôt d'au moins une solution biologique utilisant un dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une mesure de la variation de la résistance électrique de ladite piézorésistance est effectuée après le dépôt pour déterminer la quantité de solution biologique déposée.
26. Procédé de dépôt par contact d'au moins une solution biologique utilisant une rangée de dispositifs selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la force de contact de chaque levier avec la surface de dépôt est déterminée par une mesure de la variation de la résistance électrique de chaque piézorésistance implantée et contrôlée activement par chaque actionneur intégré.
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