Développement et organisation de nanostructures : applications à l'exaltation des processus optiques pour la Biologie

par Eric Le Moal

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christian Ricolleau.

Soutenue en 2007

à Paris 6 .

mots clés

• Exaltation de fluorescence
• Substrat miroir
• Film métallique nanostructuré
• Plasmon de surface
• Puces à ADN
• Imagerie cellulaire

Résumé

La fluorescence d’une molécule est sensible à son environnement électromagnétique. La présence d’une structure métallique modifie l’excitation et l’émission des fluorophores, par le jeu d’interférences et de couplages avec les plasmons de surface. Nous avons élaboré et caractérisé des films métalliques de différentes morphologies (films de nanoparticules, percolés, continus, plans, rugueux…). Leur influence sur la réponse optique des fluorophores a été étudiée par la modélisation puis l’expérience, en fonction de la distance fluorophore-métal et de l’orientation moléculaire. Une amplification d’un à deux ordres de grandeur du signal détecté est observée, ainsi qu’une photostabilisation des fluorophores et une modification des transferts d’énergie intermoléculaires. Nous démontrons l’intérêt de cette technologie pour améliorer la sensibilité dans les puces à ADN et pour l’imagerie des cellules et des tissus.

Titre traduit

Nanostructure development and organization : applications to optical process enhancement for Biology

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