Thèse soutenue

Structuration de surfaces par laser femtoseconde et réplication sur polymère en vue d'analyses sanguines sans contact
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Auteur / Autrice : Vahan Malkhasyan
Direction : Guy MonteilThierry BarrièreMohamed Assoul
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'Ingénieur
Date : Soutenance le 30/04/2019
Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)
Etablissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)
Jury : Président / Présidente : Marie-Ange Bueno
Examinateurs / Examinatrices : Guy Monteil, Mohamed Assoul, Marie-Ange Bueno, Abel Cherouat, Denis Mazuyer, Bernard Bartenlian, Emmanuel Beuffe
Rapporteurs / Rapporteuses : Abel Cherouat, Denis Mazuyer

Résumé

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L’objectif du présent travail est de développer une nouvelle technologie d’analyse sanguine sans contact. La méthode de texturation par laser femto a été utilisée pour réaliser des géométries de surface ayant des propriétés mouillantes pour favoriser l’étalement du sang. Les cartographies complètes de l'interaction laser-matière ont été construites pour l’acier inoxydable et le verre afin d’identifier les valeurs seuils pour les différents régimes d’interaction. Les paramètres de traitement laser dynamique pour ces matériaux ont été déterminés, en vue de fabriquer des surfaces structurées avec des motifs de différentes tailles. Pour répondre à la demande d’une production de masse à faible coût de surfaces fonctionnelles le concept de transfert des motifs, fabriqués par laser à partir de moules en acier, sur des polymères à été étudié. La réplication des géométries à l'échelle micronique, submicronique et à double échelle a été réalisée avec succès sur la surface du plusieurs centimètres carrés. La mouillabilité en fonction de la taille et du type de structure a été établie et des géométries super-mouillantes ont été identifiées. Des tests de mouillabilité avec du sang humain ont montré une dynamique hémi-wicking avec un étalement partiel. Un étalement total a été enregistrée pour le sang dilué à l'eau, suivi de la formation de monocouches de cellules sanguines. La mouillabilité des structures sur acier, fabriquées principalement pour les tests de réplication en polymères, a également été mesurée. Après la formation de la couche d'oxyde naturelle sur la surface, un angle de contact très élevé avec l'eau a été mesuré (145,7°).