La microfluidique, contrôle de fluides dans des puces microfabriquées, est un outil précieux pour l’analyse chimique ou biologique ; ce sont les laboratoires sur puce. Elle permet aussi, grâce à des configurations simplifiées, de décortiquer et ainsi mieux comprendre certaines situations complexes rencontrées dans des milieux poreux naturels ou industriels, ou des systèmes biologiques. Ce manuscrit présente une synthèse de mes recherches au LAAS-CNRS, reposant pour l’essentiel sur de tels systèmes modèles. Le transport fluide en milieu poreux, en particulier à nano-échelle, est étudié en fabriquant un réseau microfluidique, voire nanofluidique, mimant l’imbibition, l’évaporation, ou la cristallisation de sel dans une roche, ou encore le colmatage d’une membrane de filtration. Le transport de nano-objets est abordé selon plusieurs éclairages liés aux biotechnologies: trier ou concentrer les objets avant leur analyse ; évaluer leur devenir dans la circulation sanguine pour la vectorisation de médicaments. Les perspectives de ces travaux concernent : (1) le transport fluide en poreux ; (2) l’exploitation des technologies microfluidiques pour manipuler des modèles de membranes cellulaires, et ainsi étudier les mécanismes de leurs interactions avec des nano-objets ; (3) la mise en forme d’un hydrogel basé sur des auto-assemblages moléculaires, pour fabriquer un support 3D de culture cellulaire.