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Developpement Dun Systeme Optique Dimagerie En Resonance De Plasmons De Surface Pour Lanalyse Simultanee De Multiples Interactions Biomoleculaires En Temps Reel
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Book Synopsis Développement d'un système optique d'imagerie en résonance de plasmons de surface pour l'analyse simultanée de multiples interactions biomoléculaires en temps réel by : Emmanuel Maillart
Download or read book Développement d'un système optique d'imagerie en résonance de plasmons de surface pour l'analyse simultanée de multiples interactions biomoléculaires en temps réel written by Emmanuel Maillart and published by . This book was released on 2004 with total page 287 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les besoins actuels grandissants pour l'analyse des interactions biomoléculaires nécessitent le développement de systèmes automatisés à forte capacité et haut débit comme la microscopie de fluorescence qui reste une méthode de prédilection. Bien que les méthodes directes (sans marquage des molécules à analyser) présentent une sensibilité plus faible que celles utilisant des marqueurs, leurs nombreux avantages (suivi en temps réel, préparation simplifiée des échantillons) sont des atouts d'importance pour l'analyse quantitative des interactions biomoléculaires. En outre, l'imagerie en résonance des plasmons de surface permet de mesurer simultanément de nombreuses interactions comme les méthodes avec marqueurs. Pour élaborer un tel dispositif, nous avons d'abord identifié les différents paramètres critiques, susceptibles d'être améliorés, comme la nature de la couche métallique. L'utilisation du capteur ainsi développé repose en grande partie sur la chimie de surface: nous avons choisi la synthèse électrochimique de films de polypyrrole qui permet, de manière contrôlée et structurée, une fonctionnalisation simple et robuste de plots contenant diverses molécules. Parallèlement, nous avons développé un programme d'acquisition d'images dont le traitement permet de suivre en temps réel les réactions biomoléculaires sur chaque plot et d'en extraire constantes d'association, de dissociation et d'affinité entre molécules. Enfin, nous avons démontré les possibilités d'application de ce système à l'étude de maladies héréditaires ou du cancer à travers des interactions ADN/ADN (K-ras), ADN/protéines (p53), protéines/protéines (hCG) et oligosaccharides/protéines (HP6/SDF-1).
Book Synopsis Optics in Instruments by : Jean Pierre Goure
Download or read book Optics in Instruments written by Jean Pierre Goure and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2013-01-09 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Optics is a science which covers a very large domain and is experiencing indisputable growth. It has enabled the development of a considerable number of instruments, the optical component or methodology of which is often the essential part of portent systems. This book sets out show how optical physical phenomena such as lasers – the basis of instruments of measurement – are involved in the fields of biology and medicine. Optics in Instruments: Applications in Biology and Medicine details instruments and measurement systems using optical methods in the visible and near-infrared, as well as their applications in biology and medicine, through looking at confocal laser scanning microscopy, the basis of instruments performing in biological and medical analysis today, and flow cytometry, an instrument which measures at high speed the parameters of a cell passing in front of one or more laser beams. The authors also discuss optical coherence tomography (OCT), which is an optical imaging technique using non-contact infrared light, the therapeutic applications of lasers, where they are used for analysis and care, and the major contributions of plasmon propagation in the field of life sciences through instrumental developments, focusing on propagating surface plasmons (PSP) and localized plasmons (LP). Contents: 1. Confocal Laser Scanning Microscopy, Thomas Olivier and Baptiste Moine. 2. Flow Cytometry (FCM) Measurement of Cells in Suspension, Odile Sabido. 3. Optical Coherence Tomography, Claude Boccara and Arnaud Dubois. 4. Therapeutic Applications of Lasers, Geneviève Bourg-Heckly and Serge Mordon. 5. Plasmonics, Emmanuel Fort. About the Authors Jean-Pierre Goure is Emeritus Professor of optics at Jean Monnet University in Saint-Etienne, France, and was previously director of the UMR 5516 laboratory linked with CNRS. He is the author of more than 100 publications in various fields, such as spectroscopy, instrumentation, sensors, optical fiber and optical communications. He was also previously deputy director in engineering science at CNRS and a member of several scientific associations such as the French Optical Society and the European Optical Society.
Book Synopsis L'optique dans les instruments : Applications à la médecine et à la biologie by : GOURE Jean-Pierre
Download or read book L'optique dans les instruments : Applications à la médecine et à la biologie written by GOURE Jean-Pierre and published by Lavoisier. This book was released on 2013-04-01 with total page 274 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les instruments jouent un rôle primordial dans l’avancée scientifique et technologique. Les ouvrages de cette mini-série consacrée à l’optique dans les instruments ont pour but de montrer que l’optique et les composants optiques constituent souvent la partie essentielle autour de laquelle interviennent l’électronique, la mécanique et l’informatique. Le premier tome a décrit les bases nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu. Ce second tome a pour but d’illustrer par divers exemples le rôle fondamental de l’optique dans l’instrumentation destinée à la biologie et à la médecine. Sont développés quelques instruments utilisés en routine pour l’analyse et la caractérisation, des instruments de très haute complexité permettant aux chercheurs d’avoir accès à des mesures ultra précises ainsi que des technologies prometteuses actuellement en développement. Enfin ces exemples permettront de voir l’impact des lasers non seulement dans l’instrumentation mais aussi dans les soins médicaux depuis l’ophtalmologie jusqu’à la chirurgie et le traitement de nombreuses maladies.
Book Synopsis Challenges and Innovations in Ocean In Situ Sensors by : Eric Delory
Download or read book Challenges and Innovations in Ocean In Situ Sensors written by Eric Delory and published by Elsevier. This book was released on 2018-09-21 with total page 410 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Challenges and Innovations in Ocean In-Situ Sensors: Measuring Inner Ocean Processes and Health in the Digital Age highlights collaborations of industry and academia in identifying the key challenges and solutions related to ocean observations. A new generation of sensors is presented that addresses the need for higher reliability (e.g. against biofouling), better integration on platforms in terms of size and communication, and data flow across domains (in-situ, space, etc.). Several developments are showcased using a broad diversity of measuring techniques and technologies. Chapters address different sensors and approaches for measurements, including applications, quality monitoring and initiatives that will guide the need for monitoring. Integrates information across key marine and maritime sectors and supports regional policy requirements on monitoring programs Offers tactics for enabling early detection and more effective monitoring of the marine environment and implementation of appropriate management actions Presents new technologies driving the next generation of sensors, allowing readers to understand new capabilities for monitoring and opportunities for another generation of sensors Includes a global vision for ocean monitoring that fosters a new perspective on the direction of ocean measurements
Author :Michel D. Faupel Publisher :SPIE-International Society for Optical Engineering ISBN 13 : Total Pages :104 pages Book Rating :4.3/5 (91 download)
Book Synopsis Biophotonics New Frontier by : Michel D. Faupel
Download or read book Biophotonics New Frontier written by Michel D. Faupel and published by SPIE-International Society for Optical Engineering. This book was released on 2004 with total page 104 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Proceedings of SPIE present the original research papers presented at SPIE conferences and other high-quality conferences in the broad-ranging fields of optics and photonics. These books provide prompt access to the latest innovations in research and technology in their respective fields. Proceedings of SPIE are among the most cited references in patent literature.
Book Synopsis Diagnostic Optical Spectroscopy in Biomedicine by :
Download or read book Diagnostic Optical Spectroscopy in Biomedicine written by and published by . This book was released on 2005 with total page 278 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Imagerie multi-spectrale par résonance des plasmons de surface by : Alexandra Sereda
Download or read book Imagerie multi-spectrale par résonance des plasmons de surface written by Alexandra Sereda and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dépistage du VIH, test de grossesse, mais également surveillance des eaux, détection de contaminants agro-alimentaires : la biodétection est au coeur des problématiques de santé actuelles. Dans ce contexte, les biocapteurs plasmoniques connaissent depuis quelques années un essor particulièrement important : de plus en plus de sociétés, telles que HORIBA Scientific, proposent des prototypes commerciaux, destinés tant à des utilisateurs du domaine de la recherche que de l'industrie. Basée sur le phénomène de résonance des plasmons de surface (communément appelé SPR) la biodétection plasmonique repose sur l'extrême sensibilité d'une onde évanescente se propageant à l'interface entre un film d'or, la biopuce, et le milieu diélectrique couvrant, siège des interactions biomoléculaires étudiées. De manière plus concrète, toute adsorption de matériel biologique se produisant à cette interface entraîne une modification importante des propriétés optiques d'un faisceau de lumière réfléchi par la biopuce : le principe de transduction par SPR consiste alors à mesurer directement ces variations. A l'heure actuelle, différents modes d'interrogation, offrant des performances intéressantes, mais également des limitations propres à chaque configuration. Pour répondre aux exigences de précision et de dynamique de mesure posées par de nombreuses applications, un développement théorique et instrumental, présenté dans ce document, a été initié dans le but de proposer un nouveau un nouveau mode d'interrogation des biopuces plasmoniques : l'interrogation multi-spectrale. Les résultats obtenus par cette technique ont été exploités pour concevoir et réaliser une source multi-spectrale à base de LEDs, particulièrement avantageuse vis-à-vis des configurations existant à l'heure actuelle. La caractérisation du système développé dans le cadre du diagnostic génétique (mucoviscidose) et celui du cancer, ouvre la voie à une nouvelle génération de biocapteurs performants, compacts et de coût relativement raisonnable, présentant un potentiel industriel certain.
Book Synopsis Développement d'un outil d'analyse d'interactions moléculaires basé sur la résonance plasmonique de surface (SPRi) by : Flavien Pillet
Download or read book Développement d'un outil d'analyse d'interactions moléculaires basé sur la résonance plasmonique de surface (SPRi) written by Flavien Pillet and published by . This book was released on 2010 with total page 133 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces dernières décennies, on a assisté à l'augmentation du nombre de technologies et de concepts permettant l'analyse des interactions intermoléculaires. Dans ce contexte, les puces à fluorescence restent les plus fréquemment utilisées. Cependant, cette technologie bien que très sensible et multiplexée, ne permet pas d'avoir accès aux paramètres cinétiques, indispensables au calcul des constantes d'affinité et la recherche de systèmes alternatifs s'impose. Dans cette optique, la résonance plasmonique de surface par imagerie (SPRi) est considérée comme une véritable option. Cette technologie se caractérise par l'absence de marquage et permet de suivre en temps réel d'infimes variations de masses consécutives à des interactions intermoléculaires sur la surface du prisme. L'obtention de constantes d'affinité est ainsi possible. En revanche, la SPRi présente un certain nombre de limites, principalement au niveau de la sensibilité et du multiplexage. Les objectifs de la thèse ont ainsi consisté à combler en partie ces différentes limites. La chimie de greffage basée sur l'utilisation d'oligonucléotides modifiés par un thiol a permis d'améliorer le multiplexage et de déposer plus de 1000 spots par cm2 sur la surface d'or du prisme. Dans le même temps, la modification de la surface avec des colloïdes d'or et des dendrimères a permis pour des interactions ADN/ADN, d'atteindre une limite de détection de 2 nM (d'où un gain de 200%). En parallèle de ces travaux, diverses applications biologiques ont été effectuées. Une première étude a consisté à rechercher des ligands spécifiques des structures G-quadruplex des télomères. Une seconde étude s'est portée sur le complexe de partition bactérien. Par des études de criblage les bases impliquées dans l'interaction avec une protéine indispensable à la partition du plasmide F chez E.coli ont été identifiées. L'ensemble de ces travaux ont montré le fort potentiel de la SPRi et les applications potentielles qui en découlent sont nombreuses.
Book Synopsis Modélisation, réalisation et caractérisation d'un capteur plasmonique à fibre optique by : Malak Kanso
Download or read book Modélisation, réalisation et caractérisation d'un capteur plasmonique à fibre optique written by Malak Kanso and published by . This book was released on 2008 with total page 340 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Actuellement une forte demande existe pour des dispositifs de détection chimique et biochimique en temps réel, miniatures, automatisés, bon marchés, et tout particulièrement pour l’étude des interactions biomoléculaires. Les capteurs à fibre optique basés sur la résonance plasmon de surface (FO-SPR) peuvent répondre à cette attente sous réserve que leur fiabilité soit améliorée. En effet, pour rendre ces capteurs performants et compétitifs, il est nécessaire d’améliorer leur sensibilité et leur limite de détection. L’objectif de notre travail a consisté à optimiser la performance du capteur à fibre optique basé sur la résonance plasmon de surface. Pour atteindre cet objectif, nous avons réalisé et étudié d’une part des fibres capteurs réalisées au laboratoire, et d’autre part, nous avons développé un modèle numérique qui nous a permis de déterminer les valeurs optimales des paramètres géométriques et physiques ajustables du capteur. Ainsi, des caractérisations de la surface métallique ont été réalisées afin d’en déterminer la rugosité et les permittivités diélectriques complexes puis d’en étudier l’influence sur la réponse du capteur FO-SPR. Finalement, le capteur a été utilisé dans une cellule microfluidique ce qui nous a permis de suivre en temps réel l’évolution de la réponse SPR en fonction de la cinétique des réactions de surface. L’implémentation de notre modèle numérique avec des paramètres cinétiques issus des mesures expérimentales met en évidence la capacité du capteur SPR à fibre optique à répondre aux attentes dans le domaine de la détection biochimique.
Book Synopsis Développement d'un biocapteur couplant la résonance des plasmons de surface et la microcalorimétrie pour le suivi des interactions moléculaires à l'interface liquide/solide by : Rémy Béland
Download or read book Développement d'un biocapteur couplant la résonance des plasmons de surface et la microcalorimétrie pour le suivi des interactions moléculaires à l'interface liquide/solide written by Rémy Béland and published by . This book was released on 2013 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans un avenir proche, les dispositifs de détection médicaux miniaturisés en temps réels (lab-on-chip) seront au centre de la révolution des méthodes de diagnostics médicaux et d’identification des processus biologiques et cela, autant au niveau clinique qu’au niveau de la recherche. Pour y arriver, il est important de développer des chimies de surface stables et spécifiques, ce qui demande une compréhension des interactions intermoléculaires à l’interface liquide/solide. Pour bien comprendre ces interactions, il est important de développer des instruments adaptés à la mesure près de l’interface liquide/solide des différentes caractéristiques à identifier. Ce projet de recherche présente la conception, la fabrication et les expériences tests d’un capteur multimodal pour l’identification de processus biologiques à l’interface basés sur des technologies de résonance des plasmons de surface (SPR) et de microcalorimérie. Ces deux technologies mises ensemble vont permettre d’effectuer des mesures de la cinétique des interactions ainsi que des caractéristiques thermodynamiques. En premier lieu, les caractéristiques d’une interaction intermoléculaire à l’interface d’une réaction d’hybridation d’ADN furent définies afin d’en déduire un cahier des charges pour les transducteurs. Suite à cela, la conception des transducteurs microcalorimétrique et SPR furent réalisés en tenant compte des contraintes de chacun des transducteurs. Suite à la conception théorique des différentes parties du capteur, un procédé de fabrication compatible avec les méthodes de fabrication standard de la microélectronique fut défini et testé. Afin de s’assurer de la fonctionnalité des dispositifs ainsi fabriqués, des tests de fonctionnalisation de surface furent appliqués sur les échantillons afin de tester la compatibilité du procédé de fonctionnalisation avec les méthodes de fabrication et avec une chimie de surface type. Pour terminer, un système de mélange actif fut testé et caractérisé avec le dispositif de microcalorimétrie afin de s’assurer qu’il était possible de mélanger les fluides avec les produits biologiques pour s’assurer de la qualité de la réaction de surface. Le système développé pourra être utilisé pour effectuer la mesure d’hybridation d’ADN à l’interface. Le système intègre deux modalités permettant la caractérisation en temps réel des interactions intermoléculaires à l’interface liquide/solide. Ce type de système permet la mesure de la cinétique de différents modèles biologiques tels que les puces à sucre encore certains récepteurs cellulaires ou la mesure de conformation moléculaire à l’interface. Des mesures d’oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase sont montrées.
Book Synopsis ETUDE DE SYSTEMES OPTIQUES POUR L'ANALYSE DIRECTE, EN TEMPS REEL ET EN PARALLELE, D'INTERACTIONS BIOMOLECULAIRES by : PHILIPPE.. GUEDON
Download or read book ETUDE DE SYSTEMES OPTIQUES POUR L'ANALYSE DIRECTE, EN TEMPS REEL ET EN PARALLELE, D'INTERACTIONS BIOMOLECULAIRES written by PHILIPPE.. GUEDON and published by . This book was released on 2000 with total page 205 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CE TRAVAIL DE THESE A ETE DE METTRE AU POINT UN CAPTEUR BIOLOGIQUE BASE SUR L'UTILISATION DE PHENOMENES OPTIQUES. UN CAPTEUR BIOLOGIQUE SE COMPOSE D'UNE COUCHE RECEPTRICE D'UN TRANSDUCTEUR ET D'UN SYSTEME DE LECTURE. NOUS AVONS IMPOSE UN CAHIER DES CHARGES RELATIF A CE CAPTEUR EN TERMES DE SENSIBILITE PAR LE BIAIS DU TRANSDUCTEUR, DE DETECTION EN PARALLELE DE PLUSIEURS INTERACTIONS BIOLOGIQUES, ET ENFIN, EN TERMES D'OPTIMISATION DE LA COUCHE RECEPTRICE. L'ETUDE DE LA SENSIBILITE A CONSISTE A COMPARER THEORIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT DEUX TRANSDUCTEURS OPTIQUES : LA RESONANCE DES PLASMONS DE SURFACE (RPS) ET LE MIROIR RESONANT. CE DERNIER POSSEDE UNE MEILLEURE SENSIBILITE QUE L'AUTRE EN THEORIE, MAIS LA COMPARAISON EXPERIMENTALE NOUS A FAIT PREFERER LA RPS. PUIS, IL A FALLU ADAPTER LE DETECTEUR A LA DETECTION EN PARALLELE. NOUS AVONS FAIT L'IMAGE DE LA COUCHE RECEPTRICE SUR UNE CAMERA CCD, NOUS PERMETTANT AINSI DE SUIVRE L'EVOLUTION DE LA TOTALITE DE LA SURFACE DU CAPTEUR. UNE PREMIERE SERIE D'EXPERIENCES A ETE REALISEE POUR LA RECONNAISSANCE ENTRE DES ANTIGENES ET DES ANTICORPS, CES DERNIERS ETANT ADSORBES PASSIVEMENT SUR LE CAPTEUR. LES RESULTATS OBTENUS NOUS AMENERENT A DEVELOPPER DES PROCEDES BIOCHIMIQUES POUR IMMOBILISER LES MOLECULES SUR LA COUCHE RECEPTRICE. C'EST AINSI QUE NOUS AVONS ESSAYE DIFFERENTES VOIES D'IMMOBILISATION POUR LES FRAGMENTS D'ADN, POUR NE RETENIR QUE LE POLYPYRROLE, OPTIMISANT LA DENSITE DE SURFACE DES SONDES D'ADN SUR LE CAPTEUR. DE PLUS L'UTILISATION DE CE POLYMERE CONDUCTEUR ETAIT TOUT A FAIT COMPATIBLE AVEC L'ADRESSAGE DE PLUSIEURS SEQUENCES D'ADN DIFFERENTES SUR LE CAPTEUR. LE CAPTEUR BIOLOGIQUE POUVAIT ALORS SUIVRE TOUTES LES INTERACTIONS RELATIVES AUX SEQUENCES IMMOBILISEES. NOUS AVONS ALORS APPLIQUE LE CAPTEUR A UN PROBLEME CLINIQUE : LA DETECTION DE MUTATIONS PONCTUELLES AU SEIN D'UN GENE. NOUS AVONS DES LORS MONTRE QUE NOTRE CAPTEUR ETAIT A MEME DE DISCRIMINER LA PRESENCE D'UNE BASE MUTEE SUR TOUTE UNE SEQUENCE.
Book Synopsis Développement de capteurs à fibre optique basés sur la résonance de plasmon de surface pour la détection physique, chimique et biologique by : Wenbin Lin
Download or read book Développement de capteurs à fibre optique basés sur la résonance de plasmon de surface pour la détection physique, chimique et biologique written by Wenbin Lin and published by . This book was released on 2000 with total page 87 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Il est bien connu que la résonance de plasmon de surface (SPR) d'une onde électromagnétique de surface peut être utilisée en tant que sonde optique sensible à de faibles variations intervenant à l'interface métal/diélectrique. La configuration de Kreschmann basée sur un prisme est traditionnellement employée pour exciter et détecter le phénomène SPR. En 1993, le premier capteur SPR à fibre optique a été réalisé par R.C. Jorgenson et S.S. Yee et a été ensuite commercialisé par la société Biacore (Suède). Le capteur SPR à fibre optique présente un certain nombre d'avantages sur le système Kreschmann tels que sa faible taille, son faible coût et la possibilité de détection déportée. Un capteur SPR à fibre optique multimodale plus simple, utilisant l'injection oblique d'une lumière monochromatique collimatée, a été développé au laboratoire TSI de l'université Jean-Monnet de Saint-Etienne, en 1996. Utilisant l'argent pour induire le phénomène SPR d'une lumière à la longueur d'onde 670 nm, le capteur à fibre optique est un réfractomètre fonctionnant dans la gamme d'indice optique 1,35-1,40. Ce mémoire de thèse est constitué de cinq articles visant à développer ce type de capteur à fibre optique pour les applications physique, chimique et biologique. Le premier article traite de la modification de la gamme d'indice mesurable, afin d'être capable de fonctionner dans des systèmes chimiques et biologiques, dont les indices de réfraction sont compris entre 1,33 et 1,36. Les relations entre les paramètres de structure et de matériau, de la configuration multicouche pour l'excitation du SPR, ont été déduites de la théorie. La technique sol-gel est utilisée pour fabriquer un revêtement d'acétate de zirconium de quelques dizaines de nanomètres. La fiabilité est augmentée par une protection constituée d'une monocouche auto-assemblée de thiol longue chaîne qui empêche l'oxydation de l'argent. Ce premier article a été soumis à la revue Thin Solid Films. Les variations spatiales du vecteur champ électrique au cours de la propagation des rayons non méridiens dans la fibre multimodale sont étudiées dans le second article accepté pour publication dans la revue Sensors and Actuators A. Un modèle 3D précis a été établi permettant d'expliquer le phénomène expérimental observé sur l'influence de la direction de polarisation de la lumière incidente par rapport à la face d'entrée de la fibre. Les signaux du capteur provenant de l'adsorption d'une très fine couche diélectrique sur la surface du métal ou d'une très faible variation de l'indice de réfraction dans le milieu de mesure peuvent alors être interprétés quantitativement. L'article suivant, accepté pour publication à la revue Applied Optics, propose une méthode directe pour déterminer l'épaisseur et les constantes optiques d'un film mince de métal déposé sur le cœur de la fibre, par simple mesure de la réponse du capteur à fibre optique. L'intérêt de ce travail vient des difficultés rencontrées dans la caractérisation des films métalliques avec des surfaces courbes en utilisant des techniques optiques conventionnelles telles que la réflectométrie et l'ellipsométrie. Un nouveau moyen optique capable de suivre in-situ la formation d'une monocouche auto-assemblée d'alkylthiol est présenté dans le quatrième article, soumis au Journal of Chemical Physics. L'application de la technique SPR à fibre optique pour étudier les monocouches auto-assemblées, l'observation directe et la description du phénomène d'inclinaison des chaînes lors de l'auto-assemblage de la monocouche d'alkylthiol, à notre connaissance, n'a jamais été rapporté auparavant dans la littérature. La bonne sensibilité observée montre que notre approche du système à fibre optique est plus adaptée que l'ellipsométrie et que le système SPR à prisme pour suivre les variations sur la totalité d'un film diélectrique. Le dernier article, soumis au Japanese Journal of Applied Physics, est consacré au développement d'un biocapteur basé sur le système à fibre optique pour suivre des interactions entre biomolécules. Avec une très simple configuration, cet immunocapteur a montré de bonnes performances en sensibilité et en spécificité, comparé à l'appareil commercialisé par Biacore qui est beaucoup plus complexe et cher. Ce travail constitue un excellent départ vers le développement d'une immunosonde pour des immunoessais sans marqueur. Ces cinq articles sont indépendants mais complémentaires l'un de l'autre. Les conditions pour lesquelles le SPR peut être excité sur une géométrie multicouche, obtenues dans le premier article, fournissent une base théorique pour le choix de la longueur d'onde de la lumière ou pour la gamme d'indice du milieu environnant lorsque l'or est utilisé et se retrouve dans les autres articles. Les études du modèle 3D précis, présenté dans le second article, pour simuler les performances des capteurs à fibre optique, permettent ensuite de caractériser le film métallique (dans le troisième article), la couche chimique adsorbée (dans le quatrième article) et les couches biomoléculaires (dans le cinquième article). De plus, la mesure des propriétés du film métallique dans le troisième article, permet de détecter avec succès, la monocouche auto-assemblée d'alkylthiol adsorbée sur la surface du métal (en référence au quatrième article). Les déterminations des caractéristiques du film d'or et de la couche de thiol sont nécessaires pour caractériser le film d'anticorps et la couche d'anticorps-antigène après la réaction d'affinité. Un biocapteur basé sur un système SPR à fibre optique a donc été réalisé et est présenté dans le cinquième article. Ce biocapteur a été conçu, élaboré et caractérisé couche par couche.
Book Synopsis Imagerie multidimensionnelle en mode de résonance de plasmons de surface de structures de biopuces by : Mohamed Nakkach
Download or read book Imagerie multidimensionnelle en mode de résonance de plasmons de surface de structures de biopuces written by Mohamed Nakkach and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette thèse nous avons ajouté le contrôle du paramètre spectral pour donner plus de degré de liberté à l'instrument basé sur l'Imagerie par Résonance des Plasmons de Surface (SPRI), développant un système instrumental à interrogation angulo-spectrale. Pour valider notre travail, nous avons pris comme modèle d'étude un milieu diélectrique absorbant à unelongueur d'onde visible. La fonction diélectrique complexe est traitée par le modèle de Lorentz et la relation entre la partie réelle et imaginaire de l'indice optique est assurée par la relation de Kramers-Kronig. Nous avons commencé par injecter dans la cellule de mesure un colorant absorbant à 630 nm et mesuré la réflectivité angulo-spectrale avec ce milieu. Ensuite, un programme d'ajustement, que nous avons développé, a été utilisé pour le calcul inverse et la détermination des paramètres optiques à partir des données de l'expérience. Cet ajustement permet d'extraire la partie réelle et la partie imaginaire de l'indice de réfraction démontrant la possibilité d'applications de type spectroscopique. Nous avons également intégré successivement à la surface des molécules d'ADN marquées par différents chromophores pour voir l'effet de la position d'absorption sur la variation de réflectivité angulo-spectrale. En plus des milieux absorbants, nous avons fabriqué des réseaux diélectriques et métalliques et les avons intégrés à la surface du prisme. Les structures utilisées avaient une période de 250 nm et une épaisseur de 300 nm en PMMA. Cette condition nous a permis de voir un plasmon bandgap centré à 735 nm. Cette étude expérimentale est validée par une étude théorique en utilisant la méthode RCWA pour simuler la réponse des réseaux périodiques.
Book Synopsis Système de biopuces à imagerie plasmonique polarimétrique pour la caractérisation dynamique de l'anisotropie de films nano-fonctionnalisés et nano-structurés by : Aurélien Duval
Download or read book Système de biopuces à imagerie plasmonique polarimétrique pour la caractérisation dynamique de l'anisotropie de films nano-fonctionnalisés et nano-structurés written by Aurélien Duval and published by . This book was released on 2009 with total page 214 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La biophotonique a permis de nombreuses avancées scientifiques, tant dans le domaine de la compréhension des mécanismes du vivant que dans le domaine de la médecine. Les biopuces optiques sont des outils participants à une plus grande compréhension des interactions biomoléculaires de surface et ont rendu possible le diagnostic génétique à haut débit ou la caractérisation simultanée d’un grand nombre d’interactions protéiques en parallèle. Les biopuces à résonance de plasmon de surface permettent de plus la caractérisation dynamique des interactions biomoléculaires, tout en se passant de l’utilisation de marqueurs fluorescents. L’objectif principal de ce travail a reposé sur la mise au point expérimentale d’un système de biopuces à résonance de plasmon de surface capable de caractériser dynamiquement l’anisotropie résultante de l’orientation moyenne d’édifices biomoléculaires de surface. La validation du système ainsi réalisé a été effectuée au travers de trois applications : l’observation de l’orientation de biomolécules sous l’effet d’un changement de régime fluidique ; la détermination de l’anisotropie induite par un champ électrique sur un assemblage biomoléculaire d’épaisseur nanométrique ; et enfin l’orientation de filaments de billes magnétiques microniques sous l’effet d’un champ magnétique. Le second objectif de ce travail reposait sur l’étude et le développement de nouveaux substrats métalliques structurés latéralement. La perturbation locale du champ évanescent se propageant à la surface du métal a ainsi pu être mis en évidence par le biais d’échantillons micro- puis nano- structurés.
Book Synopsis Développement d'un banc plasmonique en goutte et conception de nouvelles interfaces appliquées à la biodétection by : Nazek Maalouli
Download or read book Développement d'un banc plasmonique en goutte et conception de nouvelles interfaces appliquées à la biodétection written by Nazek Maalouli and published by . This book was released on 2012 with total page 117 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les capteurs basés sur la résonance plasmonique de surface (SPR) sont devenus des outils très importants pour une détection sensible, sans marquage et en temps réel des interactions biochimiques et biologiques. Dans cette thèse, différents aspects de la plasmonique ont été étudiés tels que la configuration du système de détection et la façon dont les molécules sont attachées aux interfaces SPR. Dans la première partie de ce travail, l’intérêt d’un banc SPR en configuration "goutte" est présenté. Ce banc a permis d’étudier expérimentalement, pour la première fois, l’excitation des plasmons de surface par une "lame à réseaux", un dispositif intégré sans prisme. Dans la deuxième partie, différentes stratégies de fonctionnalisation de surface ont été développées sur différents types d’interfaces SPR hybrides. Une lame d’argent couverte par un film fin de silicium amorphe carboné (Ag/a-Si0.63C0.37) a été modifiée avec de l’acide nitrilotriacétique (NTA) terminé amine pour chélater les ions Cu2+. L’interaction avec les peptides his-tagués peut être suivie, d’une façon simple, par le banc SPR en "goutte". L’intérêt de l’interaction glycane-lectine a motivé le développement des interfaces SPR modifiées avec des glycanes. En utilisant l’approche de la chimie "click", les sucres mannose/lactose terminés alcyne ont été attachés d’une façon covalente sur une lame d’or/oxyde de silicium (Au/SiOx) fonctionnalisée azide. La détection de deux différents lectines (Lens culinaris et Peanut Agglutinin) par ces puces à glycanes a été validée. En parallèle, le greffage des sucres mannose/lactose "non modifiés" à l’interface Au/SiOx modifiée par l’acide tetrafluoro-azidobenzoïque (ATFBA) via le photocouplage a été analysé. Cette stratégie a montré une efficacité dans la reconnaissance spécifique des lectines comparable à celle obtenue dans le cas de la chimie "click".
Book Synopsis Conception d'un système de biodétection à base de résonance des plasmons de surface appliqué à la mesure d'activité cellulaire by : Vincent Chabot
Download or read book Conception d'un système de biodétection à base de résonance des plasmons de surface appliqué à la mesure d'activité cellulaire written by Vincent Chabot and published by . This book was released on 2008 with total page 144 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce document présente les notions de base permettant la conception d'un système de biodétection reposant sur la résonance des plasmons de surface. Il expose ensuite les grandes étapes de la conception du système, sa caractérisation, de même que son application à la mesure de l'activité cellulaire. Plus particulièrement, un système de biodétection basé sur la résonance des plasmons de surface a été conçu et réalisé. Ce système, intégrant deux types de détection, soit la modulation de l'angle de couplage aux plasmons de surface ainsi que la modulation de l'intensité d'un laser réfléchi sur le substrat, a été fabriqué sous la forme d'un goniomètre vertical. Un prisme sur lequel était déposé le substrat assurait le couplage de ce dernier avec un laser, permettant la mesure de la résonance des plasmons de surface. Ce système a été caractérisé quant à sa fidélité, sa sensibilité, sa plage dynamique et sa résolution. Finalement, le système a été appliqué à la mesure de l'activité de cellules vivantes induite par l'injection d'agents reconnus pour leur effet sur la morphologie des cellules. Cette application démontre qu'un biocapteur à large plage de détection peut être formé par la combinaison de la résonance des plasmons de surface et d'une monocouche de cellules vivantes. Ce biocapteur permet de détecter en temps réel des agents chimiques ou biologiques induisant des changements morphologiques dans la cellule.
Book Synopsis Imagerie plasmonique multimodale en vue d'applications biomédicales by : Olivier Loison
Download or read book Imagerie plasmonique multimodale en vue d'applications biomédicales written by Olivier Loison and published by . This book was released on 2013 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les plasmons de surface sont des modes d'oscillation collectifs des électrons de conduction à l'interface entre métal et diélectrique. La plasmonique est un domaine de l'optique basé sur les propriétés de confinement et d'exaltation du champ électromagnétique offertes par ces modes. La plasmonique est en particulier utilisée dans les biocapteurs en permettant de quantifier et de suivre la dynamique d'interaction de biomolécules. La spécificité de ces capteurs dits à résonance de plasmon de surface, connus sous l'acronyme anglais SPR, est qu'ils ne nécessitent aucun marquage. La sensibilité de la SPR repose sur la forte dépendance des conditions de résonance à l'indice de réfraction local du diélectrique étudié. En particulier, l'indice de réfraction varie en fonction de la concentration en biomolécules à la surface du capteur. Nous proposons ici un dispositif original en transmission (tSPR) préservant la forte sensibilité caractéristique de la SPR standard. Nous montrons que cette configuration permet une haute densité de parallélisation des mesures. Le multiplexage offert par la tSPR est supérieur d'environ un ordre de gràndeur à celle de la SPR classique. Le plasmon de surface propagatif (PSP) est associé à un champ évanescent.L'intensité élevée du champ et son fort confinement axial ont été récemment mis à profit dans des expériences d'imagerie de fluorescence médiée par les plasmons de surface (SPF). De plus, la présence d'une interfade métallique au voisinage d'un fluorophore induit de nouveaux mécanismes de relaxation, notamment via le plasmon de surface, provoquant une chute abrupte de la durée de vie de fluorescence. L'information de durée de vie peut être extraite à l'aide d'un microscope d'imagerie de temps de vie de fluorescence (FLIM). Nous montrons que l'imagerie FLIM couplée avec des plasmons de surface permet obtenir une mesure nanométrique de la distance métal-fluorphore. Nous montrons qu'un tel dispositif est adapté à la tomographique de membrane plasmique sur des cellules avec une résolution axiale de l'ordre de 15 nm
