Procédés pour le développement de bio-capteurs à partir de surfaces de carbone nanostructurées obtenues par plasma froid
Le travail présenté s inscrit dans le cadre d un projet ANR (PlasBioSens), en partenariat avec leslaboratoires IETR (électronique), IMN (nanomatériaux), INEM (biologie) et CEISAM (chimie moléculaire). Lebut du projet est de développer de nouveaux procédés pour la synthèse et la fonctionnalisation de...
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| Autor principal: | |
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| Altres autors: | , , , , , , |
| Format: | Thèse numérique |
| Idioma: | Français |
| Publicat: |
2018.
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| Nota: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés. UMR 7344 (Orléans ; 2012-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Chantal Boulmer-Leborgne (Président du jury) ; Eva Kovacevic, Johannes Berndt, Chantal Boulmer-Leborgne, Cvelbar Uroš, Job Beckers, France Le Bihan, Thomas Strunskus (Membre(s) du jury) ; Cvelbar Uroš, Job Beckers (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Process development for novel low temperature plasma synthesized nanocarbon-based biosensors |
| Sumari: | Le travail présenté s inscrit dans le cadre d un projet ANR (PlasBioSens), en partenariat avec leslaboratoires IETR (électronique), IMN (nanomatériaux), INEM (biologie) et CEISAM (chimie moléculaire). Lebut du projet est de développer de nouveaux procédés pour la synthèse et la fonctionnalisation de surfacesde carbone nanostructurées (nanotubes/nanowalls de carbone ) pour le développement d une nouvellegénération de transistors à effet de champ adaptés pour la biodétection hautement sensible d allergènes etde marqueurs d allergies. Afin de répondre aux nombreux défis technologiques rencontrés dans ledéveloppement du capteur, de nouveaux procédés plasmas froids basse pression sont développés.Le défi principal concerne le dépôt par PECVD de couches ultra minces de polymères conducteurs (ici dupolyaniline) fonctionnels sur les surfaces de carbone nanostructurées, permettant d isoler les biomoléculesde matériaux néfastes présents au sein de ces dernières (par exemple des traces de catalyseursmétalliques). Le dépôt de polyaniline est effectué par le biais de plasmas crées dans des mélanges d argonet de vapeurs d aniline. De nombreux diagnostics plasma (spectrométrie de masse, FTIR in-situ, mesure dedensité électronique, spectroscopie optique d émission ) sont effectués afin d étudier ces décharges, et lespolymères déposés sont analysés par spectrométrie infrarouge (FTIR), XPS et NEXAFS. Le développementdu procédé permet le dépôt de couches utlra-minces de polyaniline de bonne qualité (proche de l éméraldinebase), grâce à une compréhension approfondie du plasma et des mécanismes de déposition. His work is part of the highly interdisciplinary ANR project PlasBioSens in collaboration with the institutesIETR (electronics), IMN (nanomaterials), INEM (biology) and CEISAM (molecular biology). The project isaimed to develop new processes for the synthesis and functionalization of carbon based nanomaterials(carbon nanotubes/nanowalls) for the development of a novel generation of field effect transistors suitable forhigh sensitivity biodetection (allergens, allergy markers). The numerous technological challenges for thedevelopment of the sensor require new plasma processes (low pressure and low temperature) which areherein developed.The main challenge concerns the deposition of ultrathin-films of functional conductive polymers (polyanilinein the present case) by PECVD on carbon based nanomaterials, allowing to protect biomolecules fromharmful materials usually found within nanocarbons as e.g. metal catalysts. Polyanilne deposition is carriedout using by operating plasmas in argon/aniline vapor gas mixtures. Numerous plasma diagnostics (massspectroscopy, in-situ FTIR, electron density measurements, optical emission spectroscopy ) are performedfor the study of these discharges, and the polymers synthesized are analyzed by infrared spectroscopy(FTIR), XPS and NEXAFS. The development of the deposition process allows the deposition of smoothultrathin-films of polyaniline of good quality (close to the emeraldine base structure), thanks to an in-depthunderstanding of the plasma processing and of the deposition mechanisms. |
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| Descripció de l’ítem: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés. UMR 7344 (Orléans ; 2012-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Chantal Boulmer-Leborgne (Président du jury) ; Eva Kovacevic, Johannes Berndt, Chantal Boulmer-Leborgne, Cvelbar Uroš, Job Beckers, France Le Bihan, Thomas Strunskus (Membre(s) du jury) ; Cvelbar Uroš, Job Beckers (Rapporteur(s)) |
| Accés: | Thèse confidentielle jusqu'au 24 novembre 2020 |