Développement d'un laboratoire sur puce pour la détection des amphétamines dans les égouts

Development of a fully integrated Lab-o-a-Chip for amphetamine detection in sewage

• Auteur / Autrice : Juan Gallardo Gonzalez
• Direction : Abdelhamid Errachid El Salhi, Nadia Zine Loukili
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 17/10/2018
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Analytiques
• Jury : Président / Présidente : Nicole Jaffrezic-Renault
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelhamid Errachid El Salhi, Nadia Zine Loukili, Raphaël Anasthase, Joan Bausells, Didier Léonard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Louis Marty, Hafsa Korri-Youssoufi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie d'impédance

Potentiométrie

Amphétamines

Procédures d'analyse par micropuces

Mots clés libres

Laboratoire sur puce

ΜISE

Amphétamine

Potentiométrie

Spectroscopie d’impédance électrochimique

Analyse des égouts

Lab-on-a-Chip

ΜISE

Amphetamine

Potentiometry

Electrochemical impedance spectroscopy

Sewage analysis

Résumé

Ce travail de thèse est consacré au développement d’un dispositif autarcique pour le contrôle des amphétamines dans les égouts. Il a été conçu dans le cadre du projet européen MicroMole pour aider la police scientifique à résoudre des scènes concernant la localisation des laboratoires clandestins d’amphétamines et produits dérivés. Il est composé de trois volets : le premier volet est dédié au développement de deux générations de capteurs potentiométriques sélectifs à l’amphétamine en utilisant le ionophore commercial dibenzo-18-crown-6 éther dans un premier temps puis le ion-pair complexe [amphetamine-H]+[3,3’-Co(1,2-C2B9H11)2]- synthétisé comme sites actifs pour la reconnaissance sélective d’amphétamine. Le deuxième volet est consacré au développement d’un système microfluidique passif permettant de contrôler le flux d’échantillon arrivant à la partie sensible du capteur en utilisant des micro-filtres et micro-mélangeurs. Le troisième et dernier volet est dédié à la conception et fabrication d’un système autonome d’échantillonnage miniaturisé pour le stockage des échantillons dans les égouts lors des enquêtes menées par la police scientifique correspondant à la localisation de laboratoires clandestins d’amphétamines

The work in this thesis is devoted to the development of an autarkic device for real-time monitoring of amphetamines in sewage. It has been developed within the EU project Micromole to help Law Enforcement Agents (LEA) to solve forensic scenarios related to the production of amphetamines and amphetamine-type stimulants (ATS). It is composed of three main sections. The first section is devoted to the development of two generation of potentiometric sensors for the detection of amphetamines using first, the commercial ionophore dibenzo-18-crown-6 ether, then the synthesized ion-pair complex [amphetamine-H]+[3,3’-Co(1,2-C2B9H11)2]- as active sites for amphetamine recognition. The second section is dedicated to the fabrication of a passive microfluidic system integrated into a Lab-on-a-Chip to protect the sensor from the harsh environment through the control of the sample amount reaching the sensor. For this purpose, the microfluidic system formed a combination of passive micromixers, microfilters and microchannels. The final section was devoted to the development of an autarkic sample storage unit to help LEA to store spontaneous samples during forensic investigations related to the clandestine production of amphetamines in illegal laboratories