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Capteur, Biocapteur et « Lab on chip » à ondes acoustiques de surface

L’utilisation des ondes acoustiques de surface (Rayleigh, Love) a été fortement développé afin de pouvoir détecter différents paramètres physiques tels que la pression, la température, la masse. Les ondes élastiques de Surface de type Rayleigh, sont également utilisées comme outil microfluidique. Des dispositifs spécifiques ont été réalisées à partir de structures multicouches (ZnO/AlN) et substrat massif (Quartz, LiNbO3,…).

Animateur : SARRY Frédéric
Participants : Frédéric Sarry, Denis Beyssen, Thibaut Roux-Marchand, Omar Elmazria,




<font size="1"><i>Capteur de gaz à SAW</font></i>

Capteur à onde de Love pour la détection de SO2 avec une couche sensible de PUI fonctionnalisée par des sites amines tertiaires.

La fonctionnalisation de polymère est une démarche prometteuse pour élaborer des couches sensibles. Dans ces travaux, des polyuréthaneimides (PUI) contenant des sites amines tertiaires ont été synthétisés pour la détection du SO2. Associée à un capteur à onde de Love (ZnO/Quartz ST-X+90) optimisé spécifiquement pour cette application, le dispositif présente une bonne sensibilité au SO2 fonction de la structure du polymère et de l’accessibilité du gaz aux sites amines tertiares.

Partenaires : Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire (LCPM), ENSIC, Université de Lorraine.

<font size="1"><i>Chauffage de la goutte par les ondes Rayleigh-SAW</font></i>

Microsystème fluidique basé sur l’interaction R-SAW / Liquide

Les ondes élastiques de Surface de type Rayleigh, sont utilisées comme outil microfluidique, permettant d’induire un mélange interne à la goutte, et/ou de l’échauffer et/ou de l’actionner.

Nous étudions actuellement un système permettant de réaliser une PCR (duplication d’ADN par cycle de température 95°C à 50-60°C à 72°C) assisté par des ondes élastiques de surface de type Rayleigh. Nous nous appuyons sur l’interaction Rayleigh-SAW/Liquide pour réaliser le cycle de température.

Ce système de chauffage à base de R-SAW se constitue d’une structure multicouche LiNbO3 Y+128°/IDT/AlN. Celui-ci présente une alternative au thermocycleur industriel conventionnel. Notre système induira, en parallèle de l’échauffement, un mélange interne. Ce brassage sera salutaire pour augmenter la probabilité de rencontre des espèces biologiques, limité dans un milieu hautement visqueux.

Partenaires : Pr Becuwe, S. Grandemange, Equipe SIGRETO, CRAN UMR CNRS 7039, Université de Lorraine.

<font size="1"><i>Structure hybride SPR, SAW</font></i>

Projet financé ANR « AWESOM»

Ce projet est dédié à la conception, la réalisation et l’optimisation d’un laboratoire hybride sur puce couplant des actuateurs SAW et des biocapteurs (SPR, microcalorimètre) pour le contrôle actif et la caractérisation de biofluides.

Partenaires : IEMN (Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie), UMI-LN2 (Laboratoire de Nanotechnologie et Nanosystèmes), INSP (Institut des NanoSciences de Paris), IJL (Institut Jean Lamour) and MSC (Matière et Systèmes Complexes).

Liste de publications :

T. Roux-Marchand et al., Study of a microfluidic thermocycler assisted R-SAW, accepté (2012).
D. Mercier et al., Sensors and Actuators A : Physical 188, pp. 41-47 (2012).
K.J. Singh et al., IEEE Sensors Journal (6), art. no 5598508, pp. 1458–1464 (2011).
P. Nicolay et al., IEEE Transactions on UFFC, vol 56, no 3, 684-689 (2010).
F. Moreira et al., European Physical Journal Applied Physics, vol. 47, no. 1, p.12702 (2009).
P. Nicolay et al., Applied Physics Letters 92, 141909 (2008)
F. Moreira et al., IEEE Sensors Journal, vol. 8, no 8, 1399-1403 (2008).
P. Nicolay et al., Ferroelectrics, 351, 225-235 (2007).
F. Moreira, et al., IEEE Sensors Journal, vol. 7, no 3, 336-341 (2007). 
D. Beyssen et al., Sensors & Actuators: B. Chemical vol. 118 issue 1-2 October 25, p. 380-385 (2006).
A. Talbi et al., Sensors and Actuators A 128, 78-83 (2006).
P. Nicolay et al., Sensors and Actuators A 120, 562–566 (2005).
A. Talbi et al., IEEE Transactions on UFFC, vol 51, no 11, 1421-1426 (2004).
A. Talbi et al., Ferroelectrics, vol. 273, 53-58 (2002).