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Utilisation De La Resonance Plasmonique De Surface Pour La Realisation De Capteurs Appliques Au Domaine Phytosanitaire
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Book Synopsis Utilisation de la Résonance Plasmonique de Surface Pour la Réalisation de Capteurs Appliqués Au Domaine Phytosanitaire by : Sivaramakrishnan Ganesan
Download or read book Utilisation de la Résonance Plasmonique de Surface Pour la Réalisation de Capteurs Appliqués Au Domaine Phytosanitaire written by Sivaramakrishnan Ganesan and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The overall goal of this study was to develop a portable biological detection system with high sensitivity, accuracy and repeatability to be used in either the phytosanitary or the medical domain. This system is based on the Surface Plasmon Resonance (SPR) physical principle. Such a use of this principle is already achieved but leads to laboratory equipment. The goal here is to democratize its use up to an on field or point of care measurement system. In this context and within the frame of the BIOSENS INTEREG FWVL project, I worked more particularly on several developments around the sensor. From all the existing biosensor technologies, surface plasmon resonance (SPR) sensing technology has received continuous attention due to its advantages of a high-sensitivity, label-free and fast response time. Although the SPR sensing technique being legend in the sensor community, currently the temperature of the sample needs to be carefully maintained and controlled because SPR signal varies with temperature and any change in SPR signal can be interpreted as a biological interaction. This gives a huge challenge in the portable application that is targeted since embedding of a temperature controlled chamber size and energy consuming. A SPR sensor design including 4 SPR channels has been made and the temperature is controlled in real time by using Joule effect. Temperature behavior has been modelled under COMSOL and we experimentally demonstrated that the temperature modulation of SPR channel by Joule effect does not affect the detection scheme. Water was heated by injecting current through the plasmonic layer and the refractive index change of water due to temperature was measured and compared with the theory. We also demonstrated that the temperature of each of the 4 channels can be controlled independently without any thermal crosstalk. In order achieving a more precise monitoring of sample temperature, a temperature sensor was also fabricated on top of the plasmonic layer, allowing the real temperature at the sensor surface to be monitored in real time. This temperature control can so be used either to maintain the temperature of biologic samples or to identify the effect of temperature on biomolecular interactions. On addressing the cost of the sensing tool, a flexible and cheap SPR sensor made on tape has been fabricated and tested. Air and water plasmonic responses were measured using such a "tape sensor". A PDMS prism has already been investigated and combined to the tape sensor making then a very cheap sensing platform.
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 Fabrication and Characterization of Localized Surface Plasmon Resonance Sensors for Mid-infrared Range Applications by : 吳建霖
Download or read book Fabrication and Characterization of Localized Surface Plasmon Resonance Sensors for Mid-infrared Range Applications written by 吳建霖 and published by . This book was released on 2019 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Development and Characterization of a Surface Plasmon Resonance Sensor by : Yen Geow Tan
Download or read book Development and Characterization of a Surface Plasmon Resonance Sensor written by Yen Geow Tan and published by . This book was released on 2004 with total page 90 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Conception, fabrication et caractérisation d'un biocapteur SPR à base de guides d'ondes photoniques sur substrat de verre by : Sandie de Bonnault
Download or read book Conception, fabrication et caractérisation d'un biocapteur SPR à base de guides d'ondes photoniques sur substrat de verre written by Sandie de Bonnault and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Malgré le nombre croissant de capteurs dans les domaines de la chimie et la biologie, de nombreuses réactions n'ont pas encore été correctement identifiées et étudiées. C'est entre autres le cas des interactions intermoléculaires à l'interface liquide/solide trouvées dans les chimies de surface utilisées pour les méthodes de diagnostics médicaux et l'identification de divers processus biologiques. Afin de correctement comprendre les mécanismes en jeux, il est important de pouvoir croiser différentes méthodes de détection pour obtenir des informations complémentaires.MuLe principal objectif de cette étude est de dimensionner, fabriquer et caractériser un détecteur optique intégré sur verre basé sur la résonance plasmonique de surface, destiné à terme à être combiné avec d'autres techniques de détection. La résonance plasmonique de surface est une technique reconnue pour sa sensibilité adaptée à la détection de surface, qui a l'avantage d'être sans marquage et permet de fournir un suivi en temps réel de la cinétique d'une réaction. L'avantage principal de ce capteur est qu'il a été dimensionné pour une large gamme d'indice de réfraction de l'analyte, allant de 1,33 à 1,48. Ces valeurs correspondent à la plupart des entités biologiques associées à leurs couches d'accroche, particulièrement les matrices de polymères. Ces matrices sont de plus en plus utilisées non seulement pour leur capacité à augmenter la densité d'analytes présents à la surface du capteur, mais aussi pour leurs propriétés favorisant l'adsorption spécifique et leur utilisation comme élément actif de reconnaissance biologique.Étant donné que beaucoup d'études biologiques nécessitent la comparaison de la mesure à une référence ou à une autre mesure, le second objectif du projet est d'étudier le potentiel du système SPR intégré sur verre pour la détection multianalyte.MuLes trois premiers chapitres se concentrent sur l'objectif principal du projet. Le dimensionnement du dispositif suivant un cahier des charges préétabli est présenté, ainsi que les outils de simulation. Le procédé de fabrication de la puce optique sur verre est ensuite décrit, ainsi que les instruments et protocoles de caractérisation. Une comparaison est faite entre les simulations et les résultats expérimentaux, et les performances des outils numériques ainsi que celles du dispositif sont évaluées.Le dernier chapitre de la thèse présente l'étude de plusieurs techniques de multiplexage spectral adaptées à un système SPR intégré, exploitant en particulier la technologie sur verre. L'objectif est de fournir au moins deux détections simultanées. Dans ce cadre, plusieurs solutions sont proposées et les dispositifs associés sont dimensionnés, fabriqués et testés.
Author :Masson, Jean-François Publisher :Ann Arbor, Mich. : University Microfilms International ISBN 13 : Total Pages :560 pages Book Rating :4.:/5 (772 download)
Book Synopsis Surface Plasmon Resonance Sensors for Biochemical and Chemical Monitoring [microform] by : Masson, Jean-François
Download or read book Surface Plasmon Resonance Sensors for Biochemical and Chemical Monitoring [microform] written by Masson, Jean-François and published by Ann Arbor, Mich. : University Microfilms International. This book was released on 2005 with total page 560 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Photonique et plasmonique appliquées à la détection biomoléculaire by : Sylvain Held
Download or read book Photonique et plasmonique appliquées à la détection biomoléculaire written by Sylvain Held and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les résonances de plasmon de surface sont des phénomènes liés à l'oscillation collective des électrons de conduction à la surface d'un métal sous l'influence d'une onde électromagnétique. Leur étude et leurs applications connaissent actuellement un grand essor. L'extrême sensibilité des conditions de résonance des plasmons aux variations du milieu environnant a conduit à la création de dispositifs de biocapteurs ultrasensibles et résolus en temps réel permettant de grandes avancées dans le domaine biomédical. Mais leur sensibilité et leur fonction peuvent être accrues par l'utilisation de structures nanométriques où le champ électromagnétique local est fortement amplifié. Dans ce contexte, cette thèse constitue un travail préliminaire à la réalisation de biopuce à résonance de plasmon de surface localisé. Elle porte d'une part sur l'étude et la mise au point de procédés innovant de fabrication de structures d'or périodiques sur différents substrats et dont les dimensions sont de l'ordre de la centaine de nanomètres. D'autre part, elle expose le développement et l'optimisation d'un banc expérimental de mesure en optique linéaire, permettant de réaliser des mesures angulo spectrales absolues à angle d'incidence et polarisation variables. Ces développements sont illustrés par les mesures réalisées sur nos structures. Ces travaux se placent en amont de la réalisation de systèmes de détection biologiques. Menés dans le cadre d'un partenariat pluridisciplinaire, ils posent des bases solides et nécessaires à la conception et l'étude de ce type de senseur et plus généralement à l'étude en champ lointain des phénomènes de résonances plasmoniques sur des structures nanométriques.
Book Synopsis Development of Surface Plasmon Resonance Sensors for Detection of Small Molecules by : Soame Banerji
Download or read book Development of Surface Plasmon Resonance Sensors for Detection of Small Molecules written by Soame Banerji and published by . This book was released on 2006 with total page 332 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Surface Plasmon Resonance Sensors for Biochemical and Chemical Monitoring by : Jean-Francois Masson
Download or read book Surface Plasmon Resonance Sensors for Biochemical and Chemical Monitoring written by Jean-Francois Masson and published by . This book was released on 2005 with total page 560 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Surface Plasmon Resonance Sensor Surfaces for Environmental Online Monitoring by : Lukas Wunderlich
Download or read book Surface Plasmon Resonance Sensor Surfaces for Environmental Online Monitoring written by Lukas Wunderlich and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis A Highly Integrated Surface Plasmon Resonance Sensor Based on a Focusing Diffractive Optic Element by : Muhammad Zeeshan Khalid
Download or read book A Highly Integrated Surface Plasmon Resonance Sensor Based on a Focusing Diffractive Optic Element written by Muhammad Zeeshan Khalid and published by . This book was released on 2007 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Surface Plasmon Resonance Based Sensors by :
Download or read book Surface Plasmon Resonance Based Sensors written by and published by . This book was released on 2006 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Capteur à fibre optique basé sur le principe de résonance de plasmons de surface by : Karla Balaa
Download or read book Capteur à fibre optique basé sur le principe de résonance de plasmons de surface written by Karla Balaa and published by . This book was released on 2007 with total page 318 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse s’inscrit dans la recherche et le développement de capteurs chimiques. Il est motivé par un besoin toujours croissant d’outils de détection dans des domaines aussi variés que la santé, la sécurité et l’environnement. Nous présentons l’étude de capteurs fondés sur le principe de résonance plasmons de surface - SPR. L’intérêt de ce type de capteurs est principalement lié à leur grande sensibilité, leur réponse rapide en temps réel et leur grande précision sans l’utilisation de marqueurs. L’originalité de notre approche est l’utilisation de fibres optiques. Celles-ci offrent de nouveaux attraits tels la simplification de l’instrumentation et sa miniaturisation. Dans une première partie, nous présentons une revue théorique sur les plasmons de surface à l’interface métal – diélectrique. Nous présentons ensuite une étude expérimentale en deux parties : la première décrit la réalisation et la caractérisation des capteurs SPR à fibre optique, la seconde présente l’analyse de la réponse SPR des transducteurs ainsi réalisés. En particulier nous avons caractérisé par des études systématiques l’influence de paramètres physiques importants liés au métal, à la fibre optique et au traitement de surface de la partie sensible par le greffage d’une couche de thiols. Enfin, nous proposons une étude numérique simulant la réponse du capteur en fonction de différents stimuli. Ce modèle, basée sur le calcul de la réflectance de la lumière à l’interface d’un ensemble multicouches nous a permis de valider l’étude expérimentale et d’étendre les recherches en prenant en compte différent type de molécules cibles. En particulier, nous présentons des résultats sur des molécules absorbants ou non absorbants, greffées ou non à la surface du transducteur. Une comparaison entre résultats expérimentaux et simulations numériques valide l’ensemble du travail et nous permet finalement de proposer une configuration optimisée du capteur, en fonction de la nature de la couche métallique et de la fibre optique, ainsi que des molécules cibles à détecter.
Book Synopsis Optimization of a Dual-mode Surface Plasmon Resonance Sensor by : Prasanth Bathae Kumaresh
Download or read book Optimization of a Dual-mode Surface Plasmon Resonance Sensor written by Prasanth Bathae Kumaresh and published by . This book was released on 2007 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Surface Plasmon Resonance Optical Sensors for Detection of Chemicals by : Carmelo Fallauto
Download or read book Surface Plasmon Resonance Optical Sensors for Detection of Chemicals written by Carmelo Fallauto and published by . This book was released on 2015 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Design of Optical Waveguide-based Surface Plasmon Resonance Sensors by : Sheng-Feng Yen
Download or read book Design of Optical Waveguide-based Surface Plasmon Resonance Sensors written by Sheng-Feng Yen and published by . This book was released on 2003 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
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.
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