PNANO - PNANO : Nanosciences et nanotechnologies

Analyse Ultra-sensible Bas-coût par Assemblage Intégré de micro-Nano objEts – AUBAINE

Résumé de soumission

Le projet AUBAINE propose de valider une méthode ultra- sensible, à bas coût et portable de détection et d'analyse d'analytes cibles situés dans un environnement complexe. Cette méthode exploite les propriétés de l'assemblage convectif/capillaire sur un substrat micro ou nano-structuré en sites sondes topographiques, chimiques, biologiques ou électrostatiques. Elle opère ainsi naturellement en deux étapes: la concentration des cibles dans la solution puis leur prélèvement dans cette solution concentrée sur le réseau de sites sondes en utilisant une interaction de capture spécifique. Des calculs préliminaires montrent qu'une telle approche devrait permettre d'atteindre des limites de détection inférieures au femto molaire pour les molécules ou bien inférieures à 10 puissance 5 nano objets par millilitre.
De manière plus détaillée, cette méthode procède tout d'abord par le conditionnement des analytes dans une solution adaptée aux techniques d'assemblage. Une goutte de cette solution contenant les analytes cibles en suspension est ensuite étalée sur un substrat micro ou nano structuré en sondes. Au cours de l'évaporation contrôlée du solvant, les phénomènes de convection générés par les échanges thermiques concentrent naturellement les analytes sur la ligne triple (l'interface solide - liquide - gaz). Lors du déplacement de cette ligne au cours du séchage, les forces capillaires présentes au niveau de cette interface, dirigent ces analytes vers les sites sondes définis sur le substrat (10 puissance 6 points de capture ou plus). La spécifité des forces exercées par ces sites sondes sélectionne les cibles. L'organisation de ces points de fixation facilite enfin une détection binaire automatisée pour chaque spécificité.
La validation de cette méthode originale de détection demande une mobilisation multidisciplinaire. Elle couple en effet diverses techniques développées dans des disciplines différentes : l'assemblage convectif/capillaire bottom-up utilisé par les physiciens pour construire de proche en proche des nanostructures futuristes, les techniques top-down de micro nanofabrication pour organiser des motifs sur un substrat, la fonctionnalisation de surface et les méthodes de quantification du type scanner utilisées par les biologistes pour la lecture des biopuces.
Le projet AUBAINE se décompose en quatre phases. La première consiste à valider le concept en utilisant des solutions artificielles idéales mono-particulaires, à évaluer ses performances et ses limites analytiques. La seconde se propose de valider l'aspect générique du concept en démontrant ses potentialités pour résoudre des problématiques d'analyses réelles, en détectant une nanoparticule spécifique dans des mélanges multi- particulaires. En parallèle, la troisième phase est dédiée à son application aux domaines de l'environnement avec la détection d'une molécule spécifique (une protéine) dissoute dans l'eau et de la médecine avec la capture d'agents pathogènes de type bactéries. Enfin, la quatrième phase du projet explore deux pistes de dépouillement automatisées, rapides et à bas coût d'un tel ensemble de données dont l'une ouvre la voie de la détection sans marquage. Les énormes potentialités de cette méthode, qui vient d'être protégée par un brevet, devraient déboucher sur de nombreux développements industriels.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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