Bio-sensing 2.0 : Electrical and optical measurement tools Towards a research platform for investigating bio-surface interactions
Bio-sensing 2.0 : Outils de mesure électriques et optiques pour le développement d'une plateforme d'investigation pour les interactions de bio-surface
Analytes
Sensing platform
681.757
Transistors organiques à effet de champ
Résonance plasmonique de surface
Graphène
Capteurs optiques
Biocapteurs
Transducteurs
Dispositifs électrooptiques
Aptamères
Le choix entre les principes de détection optique et les concepts électriques pour un diagnostic biomédical n’a pas encore été décidée. Ces deux approches continuent à offrir des solutions pour une détection rapide, multiplexée, simple et peu coûteuse de molécules biologiques pertinentes. Toutefois, s’il s’agit de détecter de petits analytes et/ou si la densité de liaison d’analyte à la surface du transducteur est faible, les détections optiques sans marquages posent des problèmes. Dans ce travail, une plate-forme de détection innovante et polyvalente, combinant un dispositif de lecture électrique et optique pour comparer les signaux lors d’une reconnaissance biologique en temps réel, a été développée. Elle est basée sur le couplage de la lecture d'un transistor à effet de champ (gFET) à base de graphène avec celle de la résonance plasmonique de surface (SPR). Divers types de liaison dont la biotine/neutravidine, l’ANP/ADN et l’aptamère ssARN/ssADN pour la détection de protéines ont été étudiés et les résultats discutés.
The race in biomedical diagnostics between optical detection principles and electrical concepts is not decided yet. Both approaches continue to offer solutions for fast, multiplexed, simple and cheap detection of biological relevant molecules. However, if it comes to the detection of small analytes and/or if the achievable analyte binding density at the transducer surface is low, label-free optical detection schemes have a problem because the change in the optical interfacial architecture induced by the mere binding of the analyte may be simply too minute to be detected. In this work, an innovative and versatile sensing platform, combining an electrical and optical read-out device to compare the different signal behaviors during a biological binding event in real time was developed. It is based in coupling the read out of a graphene-based field-effect transistor (gFET) with that of surface plasmon resonance (SPR). Various binding events including biotin/neutravidin, PNA/DNA and ssRNA/ssDNA aptamers for protein detection were investigated and the results discussed.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
en
PDF
9966275
https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSPI/2019/50376-2019-Aspermair.pdf
https://theses.hal.science/tel-03626169
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Aspermair
Patrik
Aspermair
1985-12-17
AT
253505658
https://theses.fr/2019LILUI118
2019LILUI118
https://doi.org/10.70675/73f17052z41cfz406bza260zd0d15667a1ee
2019-12-17
Micro et Nanotechnologies, Acoustique et Télécommunications
Université de Lille (2018-2021)
223446556
Universität für Bodenkultur (Vienne)
MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1
035815507
Doctorat
Docteur es
non
oui
Szunerits
Sabine
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
097506362
Knoll
Wolfgang
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2
113981597
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
1066983
138736421
ddc:680
Universität für Bodenkultur (Vienne)
Szunerits
Sabine
Knoll
Wolfgang
École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN)
PDF
9966275