Microcapteur à ondes acoustiques en ZnO/GaAs pour la détection de bactéries en milieux liquides complexes
- Date :
- Cet événement est passé.
- Type :
- Soutenance de thèse
- Lieu :
-
Amphithéâtre Jean-Jacques Gagnepain de l'Institut FEMTO-ST à Besançon en France
La salle C1-3114 de la Faculté de génie est réservée à compter de 9 h 00 heure du Québec
Description :
Doctorante: Juliana Chawich
Directeur: Jan Dubowski
Codirectrice: Thérèse Leblois
Résumé: Cette thèse porte sur le développement d'un biocapteur miniature pour la détection et la quantification de bactéries dans des milieux liquides complexes. La bactérie visée est l’Escherichia coli (E. coli), régulièrement mise en cause dans des épidémies d'infections alimentaires, et parfois meurtrière. La géométrie du biocapteur consiste en une membrane en arséniure de gallium (GaAs) sur laquelle est déposé un film mince piézoélectrique d’oxyde de zinc (ZnO). Une paire d'électrodes déposée sur le film de ZnO permet de générer sous une tension sinusoïdale une onde acoustique se propageant dans le GaAs, à une fréquence donnée. La face arrière de la membrane, quant à elle, est fonctionnalisée avec une monocouche auto-assemblée (SAM) d'alkanethiols et des anticorps anti-E. coli, conférant la spécificité de la détection. Les travaux de recherche ont en partie porté sur les dépôts et caractérisations de couches minces piézoélectriques de ZnO sur des substrats de GaAs. Après fabrication en salle blanche, le transducteur a été testé en air et en milieu liquide par des mesures électriques, afin de déterminer les fréquences de résonance des modes de cisaillement d’épaisseur. Les conditions de greffage d’anticorps en termes de concentration, pH et durée d’incubation, ont été étudiées afin d’optimiser la capture de bactérie. De plus, l’impact du pH et de la conductivité de l’échantillon à tester sur la réponse du biocapteur a été déterminé. Les performances du biocapteur ont été évaluées par des tests de détection réalisés en variant la concentration d’E. coli dans des milieux de complexité croissante, tout en corrélant les mesures électriques avec celles de fluorescence. Différents types de contrôles ont été réalisés pour valider les critères de spécificité. En raison de sa réponse rapide, son faible coût de fabrication et sa haute sélectivité, le biocapteur proposé présente des potentialités intéressantes pour le diagnostic clinique d’E. coli.
Directeur: Jan Dubowski
Codirectrice: Thérèse Leblois
Résumé: Cette thèse porte sur le développement d'un biocapteur miniature pour la détection et la quantification de bactéries dans des milieux liquides complexes. La bactérie visée est l’Escherichia coli (E. coli), régulièrement mise en cause dans des épidémies d'infections alimentaires, et parfois meurtrière. La géométrie du biocapteur consiste en une membrane en arséniure de gallium (GaAs) sur laquelle est déposé un film mince piézoélectrique d’oxyde de zinc (ZnO). Une paire d'électrodes déposée sur le film de ZnO permet de générer sous une tension sinusoïdale une onde acoustique se propageant dans le GaAs, à une fréquence donnée. La face arrière de la membrane, quant à elle, est fonctionnalisée avec une monocouche auto-assemblée (SAM) d'alkanethiols et des anticorps anti-E. coli, conférant la spécificité de la détection. Les travaux de recherche ont en partie porté sur les dépôts et caractérisations de couches minces piézoélectriques de ZnO sur des substrats de GaAs. Après fabrication en salle blanche, le transducteur a été testé en air et en milieu liquide par des mesures électriques, afin de déterminer les fréquences de résonance des modes de cisaillement d’épaisseur. Les conditions de greffage d’anticorps en termes de concentration, pH et durée d’incubation, ont été étudiées afin d’optimiser la capture de bactérie. De plus, l’impact du pH et de la conductivité de l’échantillon à tester sur la réponse du biocapteur a été déterminé. Les performances du biocapteur ont été évaluées par des tests de détection réalisés en variant la concentration d’E. coli dans des milieux de complexité croissante, tout en corrélant les mesures électriques avec celles de fluorescence. Différents types de contrôles ont été réalisés pour valider les critères de spécificité. En raison de sa réponse rapide, son faible coût de fabrication et sa haute sélectivité, le biocapteur proposé présente des potentialités intéressantes pour le diagnostic clinique d’E. coli.