Nanopores artificiels pour la bio-analyse et la nanomédecine

par Alan Morin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jérôme Mathé.

Soutenue le 09-07-2019

à l'Université Paris-Saclay (ComUE) , dans le cadre de École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Laboratoire analyse et modélisation pour la biologie et l'environnement (Evry, Essonne ; 1998-) (laboratoire) et de Université d'Évry-Val-d'Essonne (établissement opérateur d'inscription) .

Le président du jury était Juan Pelta.

Le jury était composé de Jérôme Mathé, Juan Pelta, Damien Baigl, Bernard Tinland, Fabien Montel, Guillaume Tresset.

Les rapporteurs étaient Damien Baigl, Bernard Tinland.

mots clés

• SiN
• Ccmv
• Virus
• Translocation (génétique)
• Nanomédecine

Résumé

Les nanopores sont des ouvertures de taille nanométrique sur une membrane étanche isolante qui permettent de réaliser le suivi des objets qui les traversent. Il existe dans la nature des nanopores facilement reproductible en laboratoire comme l'alpha-hémolysine mais qui présente l'inconvénient d'avoir une durée de vie limitée ainsi qu'une fragilité importante (difficulté à les utiliser dans des dispositifs nomades). En s'intéressant aux nanopores solides nous cherchons à étudier une alternative plus stable dans le temps et donnant des résultats d'une plus grande reproductibilité. Les nanopores que nous utilisons sont obtenus par perçage par FIB (Focused Ion Beam) au LPN sur divers supports. Les membranes de silicium commerciales ont une épaisseur typique comprise entre 10 et 300 nm et servent à l'origine comme support d'observation de composé en microscopie électronique à transmission. Leur usage en est détourné ici afin de percer des nanopores uniques au sein d'une fenêtre de 100 x 100 μm en moyenne. Les nanopores peuvent alors être mesuré par TEM ou MEB afin d'estimer la taille du pore lors de la fabrication afin de calibrer les doses nécessaires au perçage des pores.

mots clés

• Solid-State
• Ccmv

Titre traduit

Artificial nanopores for bio-analysis and nanomedecine

Résumé

Nanopores are nanometric holes on insulating membranes that allow the tracking of objects going through. Natural nanopores exist and are easily reproducible in laboratory conditions (alpha-hemolysine) but they are not compatible with a mobile device due to their fragility and to their reduced lifetime. Investigating solid-state nanopores allows us to approach a more stable alternative with a higher degree of reproductibility. Our nanopores are obtained by FIB drilling at LPN on various supporting membranes. The aim of this thesis is to investigate the use of SiN as a membrane to detect viruses.