CAPTEUR INTELLIGENT DE TYPE PATCH DE BIOMARQUEURS DANS LA SUEUR BASÉ SUR UNE DETECTION EXALTÉE DE NANOPARTICULES MAGNETIQUES

par Etienne Laborie

Projet de thèse en Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies

Sous la direction de Elisabeth Dufour-gergam, Mehdi Ammar et de Claire Smadja.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Electrical, Optical, Bio: PHYSICS_AND_ENGINEERING , en partenariat avec Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (laboratoire) , Microsystèmes et nanobiotechnologies (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    L'objectif de la thèse est de développer un nouveau micro-nano biocapteur à haute sensibilité, non invasif et intelligent pour quantifier les protéines dans la sueur. Ce fluide permet une surveillance continue d'un état pathologique comme on peut aussi le recueillir pour une période programmée avec une perturbation minimale pour le patient. En particulier, le patch permettra le suivi du trouble dépressif majeur (MDD) pour un patient sous traitement, présentant une augmentation des protéines pro-inflammatoires : les cytokines (IL) -6 et TNF-alpha dans la sueur. Le patch colle à la peau grâce à une membrane occlusive et la perte d'eau sera utilisée pour créer une chambre hydratée, favorisant ainsi le transfert des interleukines de la peau vers la zone de détection pour un greffage avec des nanoparticules magnétiques (NP). Le complexe IL-NP formé sera quantifié. La détection est basée sur une mesure d'impédance due à la variation de l'inductance d'une microbobine intégrée proche des complexes IL-NP. Le patch sera télé-alimenté et les données seront communiquées grâce à la technologie NFC. Les principaux objectifs sont: (I) développement d'un nano-capteur à haute sensibilité dans un environnement patch avec un contrôle à distance, (ii) preuve de concept, avec détection de biomarqueurs, TNF-alpha et IL-6 à un taux de l'ordre du pg / mL.

  • Titre traduit

    PATCH SMART SENSORS OF SWEAT BIOMARKERS BASED ON EXALTED DETECTION OF MAGNETIC NANOPARTICLES


  • Résumé

    The aim of thesis is to develop a new high-sensitive, non-invasive and smart patch micro/nano biosensor to monitor proteins in sweat. This fluid allows sampling for continuous monitoring of pathological state as can be collected for a programmed period with minimal disturbance for the patient. In particular the patch will allow monitoring of the major depressive disorder (MDD) for patient under treatment exhibited an increase of pro-inflammatory proteins: cytokins (IL)-6 and TNF-alpha in sweat. The patch will occlude the skin after being adhered at skin surface. The insensitive water loss from the skin will be used to create a moisturized chamber, favoring interleukins transfer from the skin to the detection area relying on bio-functionalized magnetic nanoparticles (NP). The formed complex NP-protein from sweat will be quantified. The detection principle is based on an impedance measurement and digitization of the inductance modification of an integrated microcoil close to the NP-complex. The data will be transposed thanks to friendly communication technology NFC. The main objectives are : (i) Development of high sensitive nanosensors on the patch environment with remote detection, (ii) Proof of concept, with the detection of biomarkers, TNF-alpha and IL-6 at pg/mL level.