Eclairage évanescent pour l'excitation de fluorescence : détection de marqueurs individuels en environnement fluorescent pour le suivi en temps réel d'une cinétique de réaction biologique

Biochip evanescent wave illumination for the monitoring of hybridization kinetic

• Auteur / Autrice : Bastien Rachet
• Direction : Pierre Benech
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique et radiofréquence
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluorescence

Séquençage par oligonucléotides en batterie

Biocapteurs

Résumé

L'onde évanescente permet l'excitation localisée de fluorophores à proximité d'une surface. Dans le domaine des biopuces, cette propriété présente un énorme avantage pour le suivi de réactions de reconnaissance moléculaire dans le temps. Nous présentons une comparaison théorique entre deux types d'instrumentation utilisant une configuration soit de réflexion totale, soit de propagation gUidée de la lumière d'excitation. Notre approche tiens notamment compte des contraintes instrumentales liées à l'orientation actuelle du développement vers la compacité et la portabilité des systèmes biopuce. Nous avons pu montrer que le contrôle des conditions d'éclairage permet de distinguer des marqueurs immobilisés en surface de marqueurs libres en solution. Un second résultat clé a été la détection et le suivi simultané de la fluorescence de 100 marqueurs individuel.

The evanescent wave allows local excitation of fluorescent labels in the vicinity of a surface. For the use with biochip application, the energy coupling extends along a penetration depth of 100 nm into the biological sample. This property is a key advantage for kinetic measurement within a fluorescent sample. Our work establishes a theoretical evaluation of the performances for detection instruments using an evanescent excitation coupled with a standard epi-collection setup. We compare two systems either based on Total Internal Reflection or Integrated Optical Waveguide. Ln our study we pay particular attention to instrumental issues attending to develop portable devices. It has notably been showed that the control of illumination properties provides useful information in order to distinguish between immobilized probes on the surface and free label in the sample. Another key result is the individual monitoring of the fluorescence signal of 100 single molecules.