Études des configurations spatio-temporelles du champ magnétique sur le contrôle des bactéries magnétotactiques

Depuis que les scientifiques se sont intéressés à travailler à l'échelle nano et micro, la création de véhicules qui puissent y travailler est devenue une nécessité. Ces véhicules sont des nano-micro robots qui doivent fonctionner dans ces milieux de manière autonome et contrôlée. L'une des plus grandes utilités de ces nano-micro robots, par exemple, est leur utilisation dans un système microvasculaire pour transporter des agents thérapeutiques vers les tumeurs cancéreuses de façon contrôlée. La technologie de fabrication des robots artificiels actuelle n'est pas en mesure de fournir ce nano-micro robot. Pour contourner cette limitation, nous avons choisi un micro robot déjà existant dans la nature. C'est la bactérie magnétotactique Magnetococcus Marinus souche MC-1, d'une taille de 2 µm de diamètre et ayant : 1) une autonomie de mouvement grâce à son propre système de propulsion fourni par deux moteurs moléculaires (flagelles), 2) une chaîne de particules nanométriques magnétiques (magnétosomes), qui permet à la bactérie de s'aligner avec le champ magnétique et de se propulser dans la direction du champ. En plus, les microrobots ont la capacité de réaliser des tâches dans l'environnement micrométrique comme : la microfabrication et le transport. L'équipe du laboratoire NanoRobotique de Polytechnique de Montréal a développé une plateforme de contrôle des bactéries magnétiques dans le but de contrôler leurs déplacements dans un système in vivo, et ainsi de transporter des agents thérapeutiques directement dans le cancer. Autrement dit, cette nouvelle plateforme permet de guider la bactérie magnétotactique vers une cible prédéfinie. L'objectif de ce mémoire de recherche est d'améliorer la modélisation du champ magnétique de cette plateforme. Cette nouvelle modélisation permettra de réduire les durées d'agrégation et de déplacement des bactéries magnétiques tout en augmentant la performance de la plateforme. D'abord, une méthode de contrôle basée sur la géométrie spatiale du champ magnétique a été développée et validée. Finalement, une étude de comportement des bactéries magnétiques exposées au champ magnétique alternatif a été effectuée afin de pouvoir développer une technique novatrice de contrôle.