Contact : Monika Spano
Les plateformes de cristallisation OptiCrys/MicroCrys (contact : Monika Spano)
Le banc de cristallisation (OptiCrys) est un prototype d’appareil intégré pour l’optimisation rationnelle de la croissance des cristaux en cartographiant et en manipulant les diagrammes de phase température-précipitant-concentration. Il comprend un montage de dialyse en cellule à écoulement (volume typique >20 μL) pour échanger les conditions et contrôler la température pendant les expériences. Sur la base de cet instrument à l’échelle macro, un dispositif miniaturisé qui permet un contrôle précis des paramètres expérimentaux exploitant les avantages de la microfluidique tels que le contrôle des phénomènes de transport et le volume réduit d’échantillon nécessaire par expérience (volume typique <1 μL) est également disponible (MicroCrys). La nouveauté repose sur l’utilisation de la méthode de dialyse dans un dispositif microfluidique unique et polyvalent, conçu pour répondre aux exigences de la cristallisation des protéines sur puce et de la cristallographie sérielle aux rayons X in situ. La concentration du précipitant est contrôlée via les deux plateformes (OptiCrys/MicroCrys) pour la manipulation des fluides et une interface logicielle interactive conçue pour la préparation de la solution de cristallisation. Les sels, solvants, tampons et autres solutions peuvent être prémélangés et sont ensuite pompés dans le système (macro/micro)fluidique de manière entièrement automatisée. La température est contrôlée à l’intérieur des dispositifs (macro/micro)fluidiques via un prototype utilisant un chauffage externe par des modules Peltier et des éléments en cuivre. Par conséquent, la distribution homogène de la température ou les gradients de température sont obtenus. Les paramètres physico-chimiques tels que la température, la concentration des agents cristallisants et le pH peuvent être contrôlés en temps réel pendant la cristallisation, de sorte que l’état de la substance étudiée se déplace le long d’une trajectoire cinétique bien définie dans le diagramme de phase. La membrane de dialyse permet d’ajuster le transfert de masse à travers la membrane pendant le processus de cristallisation. Par conséquent, les gradients créés peuvent être contrôlés et affectent la taille et la qualité des cristaux générés.
Publications marquantes :
1. A crystallization apparatus for temperature-controlled flow-cell dialysis with real-time visualization. Junius N, Oksanen E, Terrien M, Berzin C, Ferrer J-L, Budayova-Spano M (2016) J. Applied Crystallogr. 49, 806-813.
2. A microfluidic device for both on-chip dialysis protein crystallization and in situ X-ray diffraction. Junius N, Jaho S, Sallaz-Damaz Y, Borel F, Salmon J-B, Budayova-Spano M (2020) Lab Chip 20, 296-310.