Thèse soutenue

Nanostructuration de microcolonnes chromatographiques sur puce par des nanotubes de carbone

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Auteur / Autrice : Agnès Fonverne
Direction : Claire Demesmay-GuilhinFlorence Ricoul
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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De nouveaux microsystèmes d’analyse sur puces sont développés depuis quelques dizaines d’années. Leur utilisation peut permettre d’intégrer différentes étapes comme par exemple une digestion de protéines, suivie d’une séparation chromatographique des peptides à des débits parfaitement adaptés à l’ionisation en vue d’une détection par spectrométrie de masse. Un tel microsystème séparatif, constitué entièrement de silicium et comportant un canal de quelques centimètres de longueur, structuré avec des micropiliers, a été développé au LETI. La fonctionnalisation de la surface de ces micropiliers par des chaînes alkyle avait d’ores et déjà permis d’obtenir une séparation chromatographique. L’objectif de cette thèse a été d’améliorer les performances de ces microcolonnes en nanostructurant l’intérieur du canal par la croissance de nanotubes de carbone à la surface des micropiliers. La première utilisation des nanotubes de carbone pour le développement de colonnes de chromatographie microfabriquées est ainsi décrite. Deux procédés de fabrication, constitués d’un faible nombre d’étapes toutes compatibles avec les étapes standard de microfabrication sur silicium à l’échelle du wafer, sont présentés. L’utilisation de ces microcolonnes pour la réalisation de séparations en chromatographie a été validée. La caractérisation de cette phase stationnaire met en évidence l’apport des nanotubes de carbone en termes de surface développée, de capacité et de rétention par rapport à un simple greffage d’une chaîne alkyle à la surface des piliers. Cependant l’étude révèle une perte d’efficacité en présence des nanotubes de carbone, dans le cas d’un remplissage total de l’espace entre piliers par ces nanotubes