Micro-opto-fluidics for fast analysis of micro-plastics contaminants of water

Micro-opto-fluidique pour l'analyse rapide des contaminants micro-plastiques de l'eau La présence de particules microplastiques dans l'eau a été identifiée récemment comme une menace potentielle sur l'environnement, sur la santé humaine et celle des écosystèmes marins. Les techniques actuellement utilisées pour identifier et compter ces microplastiques sont chronophages; elles s'appuient sur le filtrage des échantillons sur des filtres de grande surface, puis sur leur inspection visuelle et l'analyse spectroscopique à l'aide de microscopes FTIR/Raman. Dans cette thèse, notre objectif est d'accélérer ce processus grâce à une approche basée sur une plateforme Micro-Opto-Fluidique que nous proposons. Des puces microfluidiques sont utilisées pour piéger les microplastiques dans de petits réservoirs dédiés, facilitant l’observation et l'analyse in situ et les rendant plus efficaces en termes de temps, de coût et de main-d'œuvre. Différentes conceptions de puces sont proposées, simulées, fabriquées et testées avec des particules de plastique modèles. Des techniques spectroscopiques, notamment la spectrométrie/microscopie Raman et la microscopie FTIR, sont utilisées pour prouver avec succès le concept. En outre, une étude détaillée sur l'utilisation de spectromètres Raman compacts pour l'analyse de microplastiques est présentée, afin d'évaluer la limite inférieure de détection d'une seule particule microplastique. La plate-forme micro-optofluidique proposée est également utilisée pour obtenir des résultats préliminaires sur de vrais échantillons d'eau en bouteille, étude entreprise sur deux marques d'eau minérales populaires en France. Enfin, la cytométrie en flux est une technique importée de la biologie et utilisée ici comme une autre technique de référence, car elle peut fournir des statistiques précises sur les propriétés physiques des microparticules dans un échantillon d'eau, même si elle ne peut pas déterminer leur nature chimique en vue de leur identification