Utilisation de capteurs GMR pour la détection d'objets biologiques microniques et submicroniques

par Manon Giraud

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Claude Fermon et de Guenaelle Jasmin.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Physique en Île-de-France (Paris) , en partenariat avec Service de Physique de l'Etat Condensé (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 03-10-2016 .


  • Résumé

    Le développement de techniques de diagnostic précoce, à la fois rapides et sensibles, permettant la détection de très faibles quantités d'objets biologiques (cellules, bactéries, protéines etc..) est actuellement un véritable défi dans le domaine médical. Une approche possible est d'attacher aux objets biologiques des particules magnétiques qui elles sont aisément détectables par des capteurs à magnétorésistance géante (GMR). Les capteurs GMR fabriqués et extrêmement utilisés au LNO pour les mesures de très faibles signaux magnétiques, ont permis d'obtenir des résultats très encourageants pour détecter et compter des cellules marquées magnétiquement. Ils présentent également l'avantage de pouvoir être intégrés dans des systèmes microfluidiques facilement transportables. Au cours de cette thèse, l'étudiant mettra au point un laboratoire sur puce. Il utilisera les techniques de salle blanche pour développer les capteurs GMR ainsi que les canaux microfluidiques dont les techniques de fabrication sont parfaitement maîtrisées. Il adaptera l'électronique ainsi que les paramètres de microfluidique afin d'obtenir le meilleur rapport signal/bruit. En collaboration avec le LERI (DSV/IBITECS), spécialisé depuis de nombreuses années dans le développement de tests rapides de détection, il fonctionnalisera des particules magnétiques avec divers anticorps dirigés contre différents objets biologiques (cellules cancéreuses, bactéries pathogènes impliquées dans des infections alimentaires, et protéines responsables de la résistance aux antibiotiques), puis évaluera la sensibilité et la spécificité des tests développés.

  • Titre traduit

    lab on chip magnetoresistive biosensors for nano and micro magnetic biologic objects detection


  • Résumé

    The development of technology of early diagnosis, at the same time fast and sensitive, allowing the detection of very small quantities of (sub) micrometric biological objetcs (cells, bacteria, proteins etc…) is a real challenge in the medical domain. One possible method consists to label these biological objects with magnetic particles. This feature can be combined with magnetic detection, where magnetoresistive sensors, developed in our lab (LNO) to measure very low magnetic signals, can be integrated within microfluidic channels to detect these magnetically labelled biological objects. During this PhD, the student will develop a lab on chip. He will use the cleaning room technicals to make the GMR sensors and the microfluidic channels. He will adapt the electronic and the microfluidic parameters to optimize the signal noise ratio (SNR). In collaboration with the LERI (DSV/IBITECS) specialized for several years in the development of fast tests of detection, he will functionalize magnetic particles with various antibodies managed against various biological objects (cancer cells, bacteria and proteins).