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Réalisation d'un capteur optofluidique à champ évanescent à base de microrésonateurs polymères pour la détection ultrasensible d'espèces (bio)chimiques à haute toxicité
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Chauvin, David |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | La detection d'especes (bio)chimiques a de tres faibles concentrations represente un enjeu croissant dans les domaines de la sante, de l’environnement et de la defense. Un microresonateur optique en polymere, sans marqueurs fluorescents, associe a un canal microfluidique, forme un capteur optofluidique, ce qui permet la detection d'analytes par interaction entre un champ evanescent a la surface du microresonateur et la solution contenant l’espece a etudier. Cette these presente la conception et la realisation de capteurs optofluidiques a base de microresonateurs optiques et de circuits microfluidiques en polymeres, pour une tres faible limite de detection et un temps de reponse rapide. De tres bons resultats ont ete obtenus en termes de limite de detection de polluants de type ions lourds dans l'eau, en abordant le probleme sous differents angles : conception et realisation de circuits optiques et microfluidiques, optimisation de l’interrogation optique du capteur par l’elaboration d’une methodologie de mesure rapide et precise et un traitement du signal adequat, etude des proprietes physico-chimiques des surfaces polymeres, mise au point d’une instrumentation adaptee. Le capteur a permis la detection d'ions cadmium, ions hautement toxiques, jusqu'a une decision limite de detection de 50 pmol/L dans l'eau deionisee et 500 pmol/L dans l'eau du robinet grâce a un greffage sur la surface du microresonateur de 2,2’- ((4-Amino-1,2-Phenylene) Bis (Carboxylatoazanedyil)) Diacetate. Une etude de regeneration de la surface fonctionnalisee des microresonateurs pour la detection d’ions cadmium a ete realisee et ce capteur a pu etre regenere pour plus de soixante mesures consecutives. D’autre part, l'analyse simultanee de deux polarisations orthogonales entre elles TE et TM de la reponse optique du capteur permet d’optimiser la sensibilite de mesure. Une etude de mesure differentielle consistant a comparer simultanement les mesures sur deux microresonateurs identiques places dans les meme conditions physiques, l’un jouant le role de reference et l’autre etant un capteur specifique, a permis de s’affranchir des differentes perturbations externes (pression, temperature, attachements non specifiques). Ces instruments « multi-capteurs » sont egalement essentiels pour une comprehension detaillee des mecanismes de reactions de surface, une evaluation de l'efficacite d'accrochage de differents protocoles de fonctionnalisation et des mesures en multiplexage. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01494859/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
