Note ABES Contribution à la réalisation de dispositifs microfluidiques à base d’électromouillage pour la détection SPR Contribution to the achievement of electrowetting-based microfluidic devices for SPR detection Électromouillage Surfaces omniphobes 681.757 Microfluidique Mouillage (chimie des surfaces) Surfaces hydrophobes Graphène Résonance plasmonique de surface BioMEMS Biopuces Protéomique Ces travaux de thèse ont porté sur l’étude de solutions originales pour limiter la biopollution dans des systèmes microfluidiques à base d'électromouillage (EWOD) couplés à un biocapteur à résonance de plasmons de surface (SPR). Deux approches complémentaires ont été étudiées. Dans un premier temps nous avons mis à profit la forte adsorption de protéines sur des nanofeuillets d'oxyde de graphène (GO): les caractérisations de mouillage de solutions contenant un mélange de GO et de protéines (albumine sérique bovine - BSA) ont permis de montrer que le GO maintenait en suspension les protéines en évitant leur adsorption sur la surface. Le résultat le plus remarquable obtenu concerne le déplacement par EWOD de BSA, à une concentration de 195ng/µL (pour 500ng/µL de GO), 30 fois plus que ce qu’il est possible de transporter sans GO. Nous avons montré que la présence des feuillets de GO n’altère pas l’activité enzymatique. Une autre solution a consisté à développer des surfaces superomniphobes (connues pour leur propriété d’auto-nettoyage) via un dépôt chimique de nanostructures d’oxyde de zinc (ZnO). Nous avons montré que certaines nanostructures de forme réentrante présentent des angles de contact supérieurs à 140°, des hystérésis inférieures à 20° pour des liquides de tensions de surface supérieures à 35mN/m. Pour finir, ces deux approches ont été validées pour l’application envisagée. L’interaction entre biomolécules et biodétecteur SPR a pu être validée (i) en contrôlant la désorption des protéines du GO par une solution basique, (ii) en réalisant des ouvertures dans les nanostructures de ZnO. This work reports on the study of original strategies to limit biofouling in Electrowetting-on-Dielectric (EWOD) based microfluidic devices coupled with a Surface Plasmon Resonance (SPR) biosensor. Two complementary approaches have been investigated. In the first part, we take advantage of the high adsorption capacity of graphene oxide (GO) for biomolecules: the wetting properties of a mixed solution containing Bovin Serum Albumine (BSA) and GO show that GO keeps proteins in suspension inhibiting their adsorption on the surface. The most important result concerns the EWOD motion of BSA droplet with a concentration of 195ng/µL (with 500ng/µL of GO). In this case, the BSA concentration is 30 times higher than the BSA concentration which can be displaced without GO. We show also that the presence of GO in the droplet does not alter the enzymatic activity of horseradish peroxidase (HRP) after GO/HRP displacement. The other developed solution consists in the development of superomniphobic surfaces (known for their self-cleaning properties) via chemical deposition of zinc oxide (ZnO) nanostructures. The chemically functionalized ZnO nanostructures display contact angles higher than 140° and hysteresis lower than 20° for liquids of surface tensions higher than 35 mN/m. To conclude, these two approaches have been validated for the targeted application. Interaction between biomolecules and the SPR biosensor can be realized (i) by controlling proteins’ desorption from GO in base solution, (ii) by making microapertures in ZnO nanostructured surfaces. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 27816303 https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSPI/2012/50376-2012-Perry.pdf https://theses.fr/2012LIL10104/abes Perry Guillaume Perry 1986-04-09 FR 168264226 https://theses.fr/2012LIL10104 2012LIL10104 https://doi.org/10.70675/2108eaf1z15dfz45d3z8907zd6cdbf642875 2012-12-17 Micro et Nanotechnologies, Acoustique et Télécommunications Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Boukherroub Rabah MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 139279474 Thomy Vincent MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 05984776X École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille ; 1992-2021) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 147297028 Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 138736421 Institut de recherche interdisciplinaire de Lille MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 161601367 ddc:680 Boukherroub Rabah Thomy Vincent École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille) Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (1992-....) Institut de recherche interdisciplinaire de Lille PDF 27816303