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Étude et réalisation de nanostructures photoniques à base de silicium poreux chimiquement fonctionnalisé en vue d'une application biocapteur
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Dribek, Mohamed |
| Copyright Year | 2010 |
| Abstract | Dans l'objectif de developper une nouvelle activite dans le domaine des biocapteurs, nous avons mene les travaux de cette these qui portent sur la conception et la realisation de nanostructures photoniques a bas de silicium poreux fonctionnalise pour la detection du glucagon. Affin d'exploiter une transduction optique liee aux proprietes intrinseques du silicium poreux et une bioreception immunologiqe basee sur l'affinite entre le glucagon et les anticorps monoclonaux specifiques (Ac. Anti‐glucagon de type IgG1), nous avons realise une etude sur les conditions experimentales d'elaboration de silicium poreux pour la mise en oeuvre d'un prtocole chimique permettant sa biofonctionnalisation. Nous avons aussi mis en place les outils necessaires pour le suivi des etapes de fonctionnalisation de silicium poreux et preare des structures photoniques multicouches fonctionnalisees. En effet, apres avoir effectue une etude bibliographique sur les biocapteurs en general et les dispositifs optiques en particulier, nous avons opte pour une approche fondee sur l'utilisation d'une microcavite a miroir de Bragg dont la longueur d'onde de resoance est deplacee par la modification de son indice de refraction due a la presence de l'espece biologique a detecter. Pour cela nous avons tout d'abord developpe un programme de simulation de spectres de reflectances de structures optiques a bae de silicium poreux. Ce programme calcule la reflectance d'une structure poreuse monocouche ou multicouche en appliquant le formalisme des matricesde transfert et ce a partir des indices de refraction calcules a partir de la composition des milieux effectifs constitues par e silicium poreux (dont la porosite est modulee) remplis par l'espece biologique etudiee. Cet outil nous a permis dans un premier temps de prevoir l'influence des parametres structuraux, tels que le diametre moyen des pores et la porosite, sur la sensibilite de la reponse spectrale de structures monocouches et multicouches (miroir de Bragg et microcavite) dans le suivi de la biofonctionnalisation de ces structures. Dans un deuxieme temps, nous avons simule la reflectance des monocouches de silicium poreux que nous avons elaborees par anodisation electrochimique ain de determiner leur porosite. La caracterisation structurale de ces monocouches a ete completee par des observations au microscope electronique a balayage (MEB). La fonctionnalisation de ces couches de silicium poreux selon un procede chimique comportant une etape de silanisation suivie ar une reaction de couplage aldehyde et le greffage d'elements immunologiques (anticorps‐antiglucagon) a ete controlee par reflectometrie et spectroscopie RAMAN. Nous avons ainsi pu d'une part, verifier la fixation des anticorps anti‐glucagon en volume d'une couche de silicium poreux de forte porosite (~ 90%) et d'autre part estimer le taux de recouvrement de la surface poreuse par ces biorecepteurs (0.4x1012 molecules d'IgG par cm²). Nous avons par la suite applique ce procede de biofonctionnalisation aux microcavites concue auparavant ce qui nous ont perms de confirmer dans certaines conditions l'efficacite du protocole chimique utilise pour recouvrir la surface interne du materiu par des molecules organiques. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/file/index/docid/576609/filename/ThA_se_DRIBEK_Mohamed_VF.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00576609/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
