Elaboration et étude du comportement de micro / nanoparticules antiferromagnétiques synthétiques pour applications biotechnologiques

Development and study of the behavior of synthetic antiferromagnetic micro/nanoparticles for biotechnological applications

• Auteur / Autrice : Paul Balint
• Direction : Bernard Dieny, Hélène Joisten
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
• Date : Soutenance le 24/05/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Spintronique et Technologie des Composants
• Jury : Président / Présidente : Francoise Hippert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Dieny, Hélène Joisten, Luc Lechevallier, Pierre Vacher, Jean Sulem, Jean Hugonnard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Doudin, Veronique Dupuis, Eric Wehrli

Mots clés

Mots clés libres

Nanofils

Nanostructures

Magnétisme

Procédé lift-off

Applications biomédicales

Nanostructures

Nanowires

Magnetism

Procédé lift-off

Biomedical applications

Résumé

Dans les biotechnologies, les particules magnétiques sont de plus en plus utilisées dans diverses applications, de thérapies ou de diagnostics : « Drug delivery », traitements de cancers, IRM, etc. Inscrit dans le démarrage d'un nouvel axe de recherche du laboratoire SPINTEC, le travail de thèse a mis en œuvre des particules élaborées par une approche de type «top-down». Les matériaux utilisés sont antiferromagnétiques synthétiques (SAF). L'intérêt des nanoparticules magnétiques dans les domaines biomédicaux a été présenté en introduction. L'étude réalisée à SPINTEC a tout d'abord consisté à caractériser et modéliser différents matériaux SAF, et développer les procédés technologiques permettant la fabrication des particules. Ensuite le travail a été consacré à l'observation et la modélisation du comportement des particules en suspension dans un champ magnétique appliqué. Un modèle des phénomènes d'autopolarisation et d'agglomération des particules SAF a permis de déterminer une susceptibilité seuil en dessous de laquelle les particules restent dispersées en solution, évitant les phénomènes d'agglomération.

In the biotechnologies, the magnetic particles are more and more used in different applications, therapy or diagnostics such as: drug-delivery, cancer treatments, MRI …This thesis, which marks the beginnings of a new research area at SPINTEC laboratory, implemented particles made by an approach top-down. The used materials are synthetic antiferromagnetic (SAF). The interest for the magnetic nanoparticles was shown in the introduction. The study made at SPINTEC was first of all the characterization and modeling of different SAF materials, and the development of the technological processes for making the particles. Then the work was devoted to observation and modeling of the behavior of the particles in suspension in the applied magnetic field. A model of self-bias and agglomeration of SAF particles allowed to determine a susceptibility threshold below which the particles remain dispersed in solution, avoiding the agglomeration phenomena.