Nouveaux matériaux polyHIPE pour les dispositifs d'immunocapteurs de coronavirus dirigés sur site

New polyHIPE materials for site directed coronavirus immunosensors devices

• Auteur / Autrice : Rabelani Sithi
• Direction : Pierre-Henri Aubert, Priscilla Baker
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie - Cergy
• Date : Inscription en doctorat le 20/12/2021
• Etablissement(s) : CY Cergy Paris Université en cotutelle avec The University of the Western Cape
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPPI - Laboratoire de physico-chimie des polymères et des interfaces

Mots clés

Mots clés libres

PolyHIPE

Matériaux poreux

Polymères conducteurs

Nanoparticules métalliques

Électrochimie

Biocapteurs

PolyHIPE

Porous materials

Conducting polymers

Metallic nanoparticles

Electrochemistry

Biosensors

Résumé

Les polymères poreux synthétisés au sein d'émulsions à haute phase interne (en abrégé polyHIPE) sont un type de structure polymère hautement poreuse qui pourrait être potentiellement appliquée dans plusieurs applications (photocatalyse, membranes de séparation, stockage d'énergie, capteurs, ...). Les applications de stockage d'énergie, d'actionnement/détection tactile et de biodétection seront explorées. Pour les deux domaines, les défis scientifiques impliquaient la chimie fondamentale ainsi que les propriétés des matériaux d'électrode ainsi que les phénomènes interfaciaux solide/électrolytique. Ensuite, il est important de développer de nouveaux matériaux fonctionnels et de nouvelles combinaisons chimiques pour améliorer les performances et / ou réduire le coût des dispositifs. Dans le cadre de ce projet, nous développerons des matériaux fonctionnels avancés possédant des caractéristiques intéressantes pour traiter simultanément les applications de stockage d'énergie et de détection. Ainsi, l'influence de paramètres importants, du choix des précurseurs, des méthodes de synthèse à l'élaboration de l'électrode, sur les performances des dispositifs finaux sera étudiée de manière intensive.

Porous polymers synthesized in high internal phase emulsions (abbreviated polyHIPE) are types of highly porous polymer structures which can have several fields of application like photocatalysis, separation membranes, energy storage, biosensors, among others. In this thesis we will explore the applications of (bio) electrochemical sensors, in particular for the detection of SARS-Cov-2. For this, immunosensors will be developed using polyHIPEs as antibody anchoring substrate. Various parameters will be studied such as the size of the pores, the specific surface developed by the substrate. Furthermore, the nature and functionalization of this substrate will also be studied: polyamic acid, conductive polymer, metallic nanoparticles; the link with the performance of the biosensor will be examined. Finally, these materials will also be used and studied in EGOFET (Electrolyte-Gated Organic Field Effect Transistors) type devices, again with the goal to detect SARS-Cov-2.