Développement d'un microcapteur électromagnétique multiplexé pour la détection ultrasensible de bio-marqueurs dans les immuno-essais

par Olivier Lefebvre

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

Sous la direction de Mehdi Ammar et de Emile Martincic.

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 NanoBioFluidique (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Ce projet, relevant des nanobiotechnologies, vise un concept original et novateur de biocapteur hautement spécifique, impliquant des nanoparticules magnétiques biofonctionnalisées avec des anticorps. Ces nanoparticules magnétiques immuno-fonctionnalisées offrent la possibilité (i) d'une intégration aisée dans un dispositif microfluidique, (ii) d'une extraction simple et spécifique de la cible (molécule ou pathogène) à partir d'un échantillon biologique, (iii) de la concentration sous champ magnétique des complexes antigène cible-NP, (iv) et de leur détection électromagnétique en utilisant des micro-bobines intégrées. Le biocapteur va pouvoir être appliqué à la détection d'un grand nombre de bactéries et de biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer (peptide amyloïde, protéine tau, ERK1/2) ou de pathologies cardiovasculaires (BNP, Troponine I). Les NP résiduelles (non-impliquées dans le mécanisme de reconnaissance biologique) seront facilement éliminées lors de la suppression du champ magnétique. Il s'agit d'un projet interdisciplinaire regroupant deux équipes relevant des Labex LASIPS et NANOSACLAY: l'Institut d'Électronique Fondamentale apportera son expérience dans le domaine des nano et microtechnologies et de l'intégration des techniques de fonctionnalisation chimique de surface, l'institut Galien Paris- Sud apportera son expérience dans le domaine de la biochimie et du greffage de protéines.

  • Titre traduit

    Electromagnetic microsensor for the ultrasensitive detection of biomarkers in immuno-assays


  • Résumé

    The aim of the project is to develop an innovative biosensor dedicated to the detection of proteins. This project is also relying on bio-functionalized magnetic NP. These immunofunctionalized NP offer several advantages such as (i) integration in an innovative fluidic microsystem (ii) the possibility, as capture element, to concentrate the biomarkers of interest from a complex biological sample, (iii) by applying a magnetic field, the NP will be concentrated in the detection area and the kinetic of the immunologic recognition will increase (iv) their detection by the electromagnetic signal elicited by the microcoils. The elaborated biosensor will be applied to the sensitive detection of Alzheimer disease biomarkers (Amyloid peptides, Tau protein, ERK1/.2) or cardiac pathologies (BNP, Troponin I biomarkers). This research program is clearly identified as an interdisciplinary project. It involves different scientific areas such as functionalization of magnetic beads, immunoassay, chemical functionalization of surfaces, microfabrication and microfluidics and system integration. IEF has a strong experience in nano/microtechnologies and surface chemistry. The second partner LPNSS brings a strong expertise in beads and surface biofunctionalization and successful bioanalytical development.