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Chretiennot, Thomas. Biocapteurs hyperfréquences résonants pour l'analyse non-invasive de liquides biologiques

Chretiennot, Thomas (2013). Biocapteurs hyperfréquences résonants pour l'analyse non-invasive de liquides biologiques.

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Résumé en francais

Nos travaux ont visé le développement de biocapteurs hyperfréquences microfluidiques pour l'analyse de fluides biologiques et notamment la mesure de glucose en solution aqueuse à des concentrations physiologiques. De nouveaux dispositifs résonants aux capacités améliorées en sensibilité et sélectivité et parallélisables ont été mis au point, fabriqués en centrale de microtechnologie et validés expérimentalement. Le premier chapitre positionne les motivations de nos travaux vis à vis des besoins en terme de caractérisation précise d'éléments biochimiques variés en milieu liquide, pour des applications en biochimie, pharmacologie, toxicologie et autres et notamment dans le cadre de la mesure de taux de glycémie. Le second chapitre présente la modélisation du fonctionnement des biocapteurs développés et de l'interaction fluide/champ électrique sous-jacente afin d'en comprendre les mécanismes et d'en optimiser les performances en sensibilité. Les travaux présentés dans le troisième chapitre se placent dans le contexte de la mesure de la glycémie humaine. Nous avons validé expérimentalement les capacités en sensibilité et fiabilité de nos biocapteurs équences microfluidiques pour la mesure de glucose aux concentrations physiologiques. Nous avons de plus démontré que l'ajout de constituants comme du Chlorure de Sodium ne remettait pas en cause les capacités de mesures de fluides complexes (comme le sang) de nos biocapteurs. Enfin, le dernier chapitre du manuscrit ouvre vers les nouvelles perspectives qu'offrent les dispositifs hyperfréquences microfluidiques : la possibilité de mesurer sur un unique échantillon la concentration de plusieurs solutés (glucose et chlorure de sodium) pointant ainsi le pouvoir sélectif de la technique. Il est enfin démontrer la capacité de mesurer simultanément plusieurs échantillons de liquides permettant ainsi la parallélisation de nos biocapteurs. L'ensemble de nos travaux démontre ainsi les nouvelles perspectives qu'offre la technique hyperfréquence pour l'analyse de fluides biologiques et notamment la mesure de la glycémie humaine. Les caractères non invasif et non destructif des hyperfréquences combinés avec l'approche microfluidique permettent d'envisager leur exploitation au sein de nombreux systèmes d'analyse : des " laboratoires sur puce " jusqu'aux systèmes biomédicaux implantables sur des patients.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Dubuc, David
Grenier, Katia
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Biocapteur - Electromagnétisme - Hyperfréquence - Microfluidique - Microsystème - Glucose
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :30 Mar 2015 10:12