Impression de biomolécules par lithographie douce, applications pour les biopuces, de l’échelle micrométrique à nanométrique

par Christophe Thibault

Thèse de doctorat en Nanophysique, nanocomposants, nanomesures

Sous la direction de Christophe Vieu.

Soutenue en 2007

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    L’objectif des travaux est de démontrer que la lithographie douce, quelquefois baptisée « Micro-Contcat Printing (μCP)», constitue une méthode de dépôt de biomolécules présentant de nombreux avantages pour des applications de type Biopuces. Pour la fabrication de puces à ADN, nous démontrons que le μCP est une technique compétitive par rapport au dépôt robotisé de gouttes traditionnellement utilisé. Le coût est inférieur, la densité des puces est augmentée et la qualité et la définition des motifs biomoléculaires sont supérieures. Une étude complète des mécanismes d’encrage des timbres élastomères d’impression ainsi que des mécanismes de transfert par contact des molécules vers le substrat est présentée. Le rôle prépondérant des fragments de polymère non réticulés présents à la surface des timbres est mis en évidence. Dans un second volet nous étudions la possibilité de générer par la même méthode des puces à biomolécules uniques. Nous montrons comment le μCP peut être poussé jusqu’à une résolution sub-micrométrique proche de 50 nm. Une voie technologique originale impliquant la lithographie douce est proposée : peigner individuellement en des sites organisés précisément sur la surface des longs brins d’ADN pour des études de génétique

  • Titre traduit

    Contact Printing of biomolecules for biochip applications : from the micro to the nanoscale


  • Résumé

    The main purpose of this research work is the demonstration that soft-lithography, very often called Micro-Contact Printing (μCP) is an efficient patterning technique for arranging biomolecules on a surface in the perspective of biochip applications. For DNA Micro-arrays applications, we demonstrate that μCP is a competitive method compared to the conventional spotting technology, commonly used today. The cost of the technology is much lower, the surface density of the chip is drastically increased and the quality and definition of the biopatterns are greatly improved. A systematic study of the inking mechanisms of the elastomeric stamps is provided together with the study and comprehension of transfer mechanisms of molecules from the surface of the stamp to the substrate. The crucial role played by the free fragments of polymers not cross-linked during the polymerisation of the stamp is highlighted. In a second section we investigate the possibility of using μCP for generating single biomolecule biochips. We show how this printing technique can be optimized for reaching sub-micrometric scale down to 50 nanometers features. A technological process involving soft-lithography is proposed: combing long DNA molecules on spatially organized and registered positions for genetic applications

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Informations

  • Détails : 1 vol. (170 p.)
  • Annexes : Notes bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007/916/THI
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