Étude de l’encapsulation de solution médicamenteuse par microfluidique digitale

Abstract

Ce mémoire se focalise sur la microfluidique digitale, une branche de la microfluidique sur puce permettant la manipulation de petits volumes de fluides sous forme de gouttelettes dans des canaux de la dimension de l‟ordre de quelques dizaines de microns. Au cours de ce projet, nous avons modélisé la jonction T en utilisant deux logiciels de modélisation par éléments finis respectivement COMSOL Multiphysiqus et Ansys Fluent. Où, nous avons validé l‟impact des différents paramètres interpelant une jonction T et sa capacité à générer des microgouttelettes. Cette étude a permis de comprendre le comportement de l‟écoulement diphasique à travers de cette jonction T porté sur cette phase partielle de séparation fluidique. Ce mémoire se concentre sur l‟effet des conditions d‟écoulement sur l‟efficacité de subdivisé deux phases sous un gradient de pression stable et l‟effet de diamètre sur le débit massique de sortie via un fluide dynamique calculé. Nous avons pu validé que le mécanisme de création de gouttelettes suit le même comportement sur les deux outils quantitativement et qualitativement. Dans le cas de la double encapsulation, les modélisations sous forme de double jonction T n‟a pas eu de convergence et nécessite une autre approche par rapport aux conditions au limites. En changeant de configuration par l‟intermédiaire du co-flowing, nous avons montré qu‟il est possible d‟avoir une double émulsion. Aussi par un montage expérimental, nous avons démontré que le mécanisme de création de gouttelettes est bien réel en utilisant la jonction T. Ce montage a permis de révéler de problèmes d‟étanchéité de la plateforme microfluidique qui peut être surpassé en réalisant des plateformes plus compactes