Assemblage dirigé de nano-objets

Directed assembly of nano-objects

• Auteur / Autrice : Aline Cerf
• Direction : Christophe Vieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Nanophysique
• Date : Soutenance le 17/09/2010
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - LAAS
• Jury : Président / Présidente : Azzedine Bousseksou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Vieu, Zev Bryant, Serge Monneret, Victor Munoz, Clivia Sotomayor
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-pierre Aime, Anne-marie Haghiri-gosnet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanostructures

Nanoparticules

ADN bactérien

Biocapteurs

Nanobiotechnologie

Lithographie

Mots clés libres

Biopatterning

Biodétection

Lithographie douce

Assemblage capillaire

Cellules

Molécules d’ADN

Nanoparticules

Biopatterning

Biodetection

Soft-lithography

Capillary assembly

Cells

DNA molecules

Nanoparticles

Résumé

Un échange vigoureux au travers des frontières de la biologie et de la physique se développe autour de nouvelles méthodes et outils, et autour de nouveaux phénomènes. Les objets d’étude au cœur de ce recouvrement multidisciplinaire sont très divers. De manière non exhaustive, il s’agit de nanoparticules, de cellules ou encore d’objets encore plus petits et élémentaires tels que les molécules. Aussi bien pour des applications dans le domaine de la microélectronique que pour l’étude de mécanismes biologiques fondamentaux, l’intégration des objets d’intérêt à l’échelle de l’objet unique est essentielle. Dans le cadre de cette thèse, l’objectif que nous nous sommes fixés est de développer un volet technologique qui permette l’assemblage d’objets micro- ou nanométriques uniques à des endroits bien définis d’une surface solide de façon simple, fiable, bas-coût et parallèle. Pour ce développement, nous nous sommes intéressés tout particulièrement aux nanoparticules d’Au de 100 nm de diamètre, aux bactéries, puis aux molécules d’ADN. Nous décrirons les stratégies développées reposant sur la lithographie douce puis leurs potentialités pour différentes applications dans les domaines de l’analyse médicale et de la détection.

A vigorous trade across the borders of biological and physical sciences is developing around new methods and tools, and around new phenomena. The objects at the heart of this multidisciplinary overlapping are numerous. In a non exhaustive manner, the objects of study can be nanoparticles, cells, or even smaller and more elementary objects such as molecules. For applications in the field of microelectronics as for studies of fundamental biological mechanisms, the integration of these objects of interest at the single object scale is essential. In the frame of this Ph.D. thesis, the objective we pursued is the development of a technological tool-box allowing the assembly of micro- and nano-objects at pre-determined locations of a solid surface, in a simple, reliable, low-cost and parallel manner. For this development, we focused on gold nanoparticles 100 nm in diameter, bacterial cells and DNA molecules in particular. We will describe the strategies developed relying on soft-lithography and their potentialities for different applications in the fields of medical analysis and sensing.