Développement d'un capteur de gaz à base de circuits photoniques bio-fonctionnalisés pour l'analyse de composés organiques volatiles à très faibles concentration pour les applications en environnement et santé

Bio-functionalized photonic circuit based gas sensor, for analysis of very low concentration organic volatile compounds for environmental and healthcare use.

• Auteur / Autrice : Pomme Hirschauer
• Direction : Yanxia Hou-broutin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie Biologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2021
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Systèmes Moléculaires et Nano Matériaux pour l'Énergie et la Santé

Mots clés

Mots clés libres

Bio-ingénierie

Photonique intégrée

Composés organiques volatils

Interférométrie

Capteur de gaz

Nez artificiel

Volatile organic compounds

Integrated photonics

Gas sensor

Bio-sensing

Interferometry

Artificial nose

Résumé

L'objectif de la thèse est de développer un capteur gaz spécifique, basse limite de détection, bas coût, compatible à terme avec un système analytique miniaturisé de type laboratoire sur puce. Les applications visées impliquent la détection et l'identification de dizaines de COV dans la gamme de la partie par million au sein de matrices complexes (air exhalé humide par exemple). C'est pourquoi plusieurs leviers d'amélioration seront étudiés, impliquant à la fois des améliorations composants et système, dans l'objectif d'arriver en fin de thèse à la démonstration expérimentale de la plateforme sur des échantillons représentatifs.

This thesis aims at developing a low cost gas sensor with a high specificity and a low limit of detection. The sensor will be compatible with an miniaturized on-chip analytical system and will be applied to the analysis of moist exhaled air and air quality monitoring. These applications require the detection and identification of tens of VOC down to the part per millionrange in complex matrixes like exhaled air. This is why several levers shall be studied, implying both component and system improvements. The aim is to come up, at the end of the project, with experimental platform demonstration on representative samples.