L’infertilité concerne 8 à 12% des couples en âge de procréer. Face à ce problème, des prises en charge médicales peuvent être proposées comme la fécondation in vitro (FIV) et l’injection intracytoplasmique de spermatozoïde (ICSI). Toutefois, le taux d’échec de ces techniques reste relativement élevé. Dans la première partie, l’impact des facteurs maternels et paternels sur les résultats de 194 cycles de FIV et 586 cycles d’ICSI a été étudié. L’âge maternel, le nombre d’ovocytes ponctionnés et matures influencent principalement les résultats. Ni l’âge paternel ni les paramètres spermatiques (numération et mobilité) ne s’associent significativement à l’échec des techniques d’assistance médicale à la procréation (AMP). Seule la morphologie du spermatozoïde injecté a une influence sur la fécondation en ICSI. En deuxième partie, l’apoptose, la fragmentation de l’ADN et le contenu chromosomique avant et après tri cellulaire à l’aide des microbilles magnétiques ont été étudiés chez des hommes avec un taux de fragmentation de l’ADN spermatique anormal et chez des hommes porteurs d’une anomalie chromosomique constitutionnelle. Une diminution significative des spermatozoïdes apoptotiques avec un ADN fragmenté et chromosomiquement déséquilibrés a été observée. Le tri cellulaire aboutissant à une sélection de spermatozoïdes de meilleure qualité pourrait s’avérer une méthode de référence pour l’AMP. Dans une troisième partie, un protocole fiable a été élaboré pour étudier le transcriptome des spermatozoïdes. La mise au point de ces technologies permettra de mieux comprendre les causes d’échec des techniques d’AMP et ainsi améliorer leur taux de réussite. / Infertility concerns 8-12% of couples of reproductive age. Various medical treatments such as in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI) are available to address this problem. However the rate of failure of these procedures remains relatively high.In the first part of this work the impact of maternal and paternal factors on the results of 194 IVF cycles and 586 ICSI cycles was studied. Results are mainly affected by maternal age, the number of oocytes retrieved and the number of mature oocytes collected. Neither paternal age nor spermatic parameters (number and mobility) are significantly associated with the failure of Assisted Reproductive Technologies (ART). Only the morphology of the sperm injected during ICSI influences fertilization rate.In the second part of this work apoptosis, DNA fragmentation and the chromosomal content before and after cell sorting with magnetic micro beads were studied in men with an abnormal level of sperm DNA fragmentation and in men with a constitutional chromosome abnormality. A significant decrease of apoptic spermatozoa with fragmented DNA and chromosome imbalance was observed. Thus cell sorting leading to the selection of better quality spermatozoa could become a reference method for ART.In a third part of the work a reliable protocol for the study of spermatic transcriptomes is designed.The development of these technologies will lead to a better understanding of the underlying causes ofART failure and thus increase the success rate.

Grâce aux avancées de la recherche de ces dix dernières années, qui ont permis l'implémentation de plus en plus de fonctions au sein d'un système microfluidique, les " laboratoires sur puce " connaissent un essor important notamment dans le domaine de la santé. Les premiers dispositifs voient le jour dans le domaine commercial, mais un verrou important reste d'identifier des éléments circulants en faible concentration dans le sang par exemple. Les techniques de séparation simples, efficaces et modulables sont la clef de cette problématique. Nous présentons dans ce travail une voie originale de séparation magnétique grâce à des bobines planaires en cuivre combinées à un système microfluidique 3D permettant une séparation verticale efficace. L'étude consiste en la conception, la modélisation, la réalisation et le test de dispositifs appliqués à des solutions tests constituées de billes magnétiques dans un premier temps, puis de composés biologiques de culture. La réalisation des laboratoires sur puce a été faite par des procédés de photolithographie et grâce à une technologie originale de laminage de film sec. De par sa très bonne robustesse, dans le temps et face aux solvants, ainsi que sa biocompatibilité, la SU-8 est un candidat de choix pour la réalisation de ces LOC. Cette technologie nous a permis de réaliser des dispositifs tout-polymère tridimensionnels et intégrant des fonctions actives dont l'actionnement magnétique. La microélectronique a depuis longtemps permis de miniaturiser tous les éléments électroniques courants tels les capteurs et les bobines. Il est alors très intéressant de voir comment nous pouvons les intégrer dans un dispositif microfluidique pour créer des fonctions plus complexes. Nous avons pu ainsi démontrer une séparation continue de monocyte THP1 de culture avec une efficacité de 82% et des voies d'amélioration prometteuses validées avec des billes magnétiques.