Développement d'un substrat SPRi/SERS pour des applications en détection moléculaire / Raymond Gillibert ; sous la direction de Marc Lamy de la Chapelle

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Résonance plasmonique de surface

Imagerie

Raman, Effet augmenté en surface

Nanostructures

Biocapteurs

Lamy de la Chapelle, Marc (Directeur de thèse / thesis advisor)

Humbert, Bernard (Président du jury de soutenance / praeses)

Bardeau, Jean-Francois (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Mlayah, Adnen (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Rinnert, Emmanuel (1978-....) (Membre du jury / opponent)

Chakaroun, Mahmoud (1980-....) (Membre du jury / opponent)

David, Catalina (1981-) (Membre du jury / opponent)

Université Sorbonne Paris Cité (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Université Paris 13 (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Laboratoire Chimie, structures et propriétés des biomatériaux et d'agents thérapeutiques (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Dans cette thèse, nous décrivons sommairement les techniques utilisées qui sont l’imagerie parrésonance plasmon de surface (SPRi) et la diffusion Raman exaltée de surface (SERS). Le butprincipal du projet Piranex dans lequel la thèse s’inscrit consiste au développement d’une biopucenanostructurée bimodale permettant le couplage des deux techniques SPRi et SERS. Cettebiopuce est constituée d’un film d’or par-dessus lequel nous avons déposé un réseau carré denanocylindres en or. Un ensemble d’études ont été effectuées pour caractériser ses propriétésplasmoniques du biocapteur afin d’en optimiser le signal SERS. Nous avons ainsi constaté quel’émission du signal était fortement anisotrope, dus à l’excitation du Mode de Bragg et que lechamp proche était principalement exalté sur les bords de la nanostructure. Les propriétés furentégalement comparées avec celles de réseaux identiques déposés directement sur un substrat diélectrique.Par la suite un ensemble d’études plasmoniques et SERS ont été effectuées pourl’aluminium, autre matériaux plasmonique d’intérêt. Enfin, un protocole de détection par SERSde l’ochratoxine basé sur un aptamère fut développé et a permis la détection de l’ochratoxine dès10 pM, bien en dessous de la limite autorisée par les organismes de régulation en agroalimentaire.

Résumé / Abstract : In this thesis, we briefly describe the techniques used, which are surface plasmon resonanceimaging (SPRi) and surface enhanced Raman scattering (SERS). The main goal of the Piranexproject in which the thesis is based is the development of a bimodal nanostructured biochipallowing the coupling of the two techniques SPRi and SERS. This bio-chip consists of a goldfilm over which we have deposited a square array of gold nanocylinders. A set of studies hasbeen carried out to characterize plasmonic properties of the biosensor in order to optimize theSERS signal. We have thus found that the emission of the signal was strongly anisotropic, due tothe excitation of the Bragg Mode and that the near field was mainly enhanced on the edges of thenanostructure. The properties were also compared with those of identical gratings depositeddirectly on a dielectric substrate. Subsequently a set of plasmonic and SERS studies were carriedout for aluminum, other plasmonic materials of interest. Finally, a detection protocol by SERS ofochratoxin based on an aptamer was developed and allowed the detection of ochratoxin with adetection threshold of 10 pM, well below the limit allowed by food regulatory agencies