Études physico-chimique de capteurs à base de nanomatériaux pour des applications biomédicales

par Imen Hafaid

Thèse de doctorat en Nanomatériaux

Sous la direction de Zina Sassi et de Nicole Jaffrezic-Renault.


  • Résumé

    Cette étude porte sur le développement de deux immunocapteurs impédimètrique à base des nanomatériaux tels que les polymères conducteurs modifiés et les nanoparticules d’or fonctionnalisées. La première étape de développement de l’immunocapteur impédimètrique à base d’un polymère conducteur modifié a donc consisté à étudier les conditions électriques de fonctionnement optimales pour l’immunodétection. Des essais de détection d’antigène ont ensuite été réalisés dans le plasma humain et dans le sang afin de mettre au point cet immunocapteur pour le diagnostique de la thrombose veineuse profonde (DVT). La mise en application de ce dernier a été étudié en affectuant la détection de D-Dimer, dans des échantillons sanguins de patients atteints de la maladie DVT, sur des microélectrodes afin d’aboutir à la miniaturisation du dispositif biocapteur. L’étude d’une comparaison entre un biosystème utilisant un réactif de pontage protéique et un biosystème utilisant des nanoparticules d’or fonctionnalisées pour la détection de la biotine a permis le développement d’un immunocapteur impédimètrique à base de nanoparticules d’or fonctionnalisées. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées pour le développement de ces immunocapteurs. En effet, le contrôle in-situ a été effectué par la résonance plasmonique de surface (SPR). L’optimisation et la caractérisation électrique ainsi que l’immunodétection sans marquage ont été réalisés par la spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS). D’autres techniques de caractérisation des couches moléculaires intermédiaires telles que la microscopie à force atomique (AFM) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (FTIR). Les résultats que nous avons obtenus pour les deux immunocapteurs ont montré que l’utilisation de ces nanomatériaux a permis l’amélioration de la sensibilité de détection de l’antigène spécifique avec une bonne stabilité, reproductibilité et un abaissement de la limite de détection.

  • Titre traduit

    = Physicochemical studies of sensors based on nanomaterials for biomedical applications


  • Résumé

    In this study, we have tried to tried to develop two impedimetric immunosensors based on nanomaterials such as the modified conducting polymers and the functionalised gold nanoparticules. The first step of development of the immunosensor based on a modified conducting polymer thus consisted in to optimise the electrical conditions of the immunodetection. Tests of antigen detection were carried out in human plasma and blood in order to develop this immunosensor for the diagnosis of deep venous thrombosis (DVT). The implementation of this last was studied by carrying out the D-Dimer detection, in blood samples of the patients reached disease DVT, using microelectrodes in order to lead to the miniaturization of the biosensor device. The study by comparison between a biosystem with a reagent of proteinic bridging and a biosystem with functionalised gold nanoparticules for biotin detection allowed the development of an immunosensor based on functionalised gold nanoparticules. Various characterizations techniques were used for deveopment of the immunosensors. The in-situ Control eitheir by the surface plasmon resonance (SPR). Optimisation and electrical characterization as well as the label-free detection without marking were carried out by the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Atomic force microscopy (AFM) and the Fourier transformed infra-red spectroscopy (FTIR) were used for the intermediate molecular layers characterization such. The results obtaines for the both immunosensors showed that the use of these nonmaterials caused an improvement of the sensitivity detection of the specific antigen with a good stability, reproducibility and a lowering of detection limit.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3483)
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