Thèse soutenue

Stratégies de fonctionnalisation de surface pour le développement d'un laboratoire-sur-puce intégrant une zone de préconcentration contenant des aptamères pour l'analyse de polluants émergents des eaux
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Auteur / Autrice : Camille Perréard
Direction : Anne VarenneFethi Bedioui
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie analytique
Date : Soutenance le 25/09/2015
Etablissement(s) : Paris 6
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris Centre (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fethi Bedioui, Ciara O'Sullivan, Franck Le Derf, Didier Devilliers, Aurélien Bancaud, Yoann Ladner, Sophie Griveau, Fanny D'Orlye

Mots clés

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Résumé

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Développés pour améliorer la santé et le bien-être, certains composés pharmaceutiques sont désormais sous haute surveillance car considérés comme des contaminants émergents des eaux. Pour répondre à ce nouvel enjeu, nous visons à développer un microsystème d'analyse permettant l'identification et la quantification de ces contaminants dans des échantillons d'eau. L'aspect original de ce microsystème repose sur l'intégration au sein du canal d'une zone de préconcentration dans laquelle sont immobilisés des ligands (aptamères dans notre étude), permettant l'extraction sélective de la cible et sa concentration. Pour développer ce microsystème, deux types de fonctionnalisation de surface doivent être mis en œuvre : (1) globale, sur toute la surface des canaux, pour contrôler leurs propriétés de surface et ainsi éviter l'adsorption et contrôler les écoulements de liquides, et (2) locale, pour greffer les ligands sélectifs dans une zone confinée du canal. Les polymères COC et THV, prometteurs pour la conception de puces microfluidiques grâce à leur transparence dans le domaine UV-visible et leur excellente résistance aux solvants, ont été sélectionnés pour la microfabrication du système. Cependant, leur inertie chimique rend difficile la fonctionnalisation de leur surface, et de nouvelles méthodes de traitement de surface ont été développées. Nous présentons ainsi plusieurs méthodes innovantes pour la fonctionnalisation de ces matériaux, basées sur un dépôt plasma, une modification électrochimique et/ou une réaction chimique. La possibilité d'encapsuler les ligands dans une phase monolithique à l'intérieur d'un microcanal grâce à un procédé sol-gel a également été évaluée.