Thèse soutenue le 25 octobre 2006 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble I - Spécialité : Biotechnologie, Santé, et Management

Résumé :
Le piégeage et la manipulation d’objets à la surface d’un guide d’onde est une approche intéressante, qui permet d’envisager des développements nouveaux dans le ​domaine des microsystèmes intégrés. Mais la mise au point de tels dispositifs, était jusqu’à maintenant limitée par la difficulté à comprendre et à maîtriser les phénomènes physiques mis en jeu dans une expérience. Ces points-clé technologiques et expérimentaux avaient empêché la démonstration de la manipulation d’objets biologiques, comme des cellules, sur ces structures. L’utilisation de guides d’ondes optiques représentatifs de technologies de fabrication différentes nous a ainsi permis de juger expérimentalement des forces et des faiblesses propres à chaque technologie et déterminer les conditions les plus favorables en vue d’un déplacement de matériel biologique. En particulier, l’utilisation de guides en nitrure de silicium a permis une amélioration significative des performances de pi​égeage et de manipulation de particules sur ces structures.
Ceci nous a ainsi permis de réaliser un démonstrateur de propulsion optique et a rendu possible l’application de cette technologie à des objets de masse ou de taille supérieures ainsi qu’à d’autres domaines scientifiques, comme la chimie ou la biologie. Nous avons effectué la première démonstration expérimentale à notre connaissance de la propulsion d’objets biologiques par ondes évanescentes. En particulier, nous avons réalisé des expériences de tri cellulaire de sous-populations dans un mélange. Ceci démontre la capacité à réaliser, sur une faible surface, des expériences biologiques simples grâce à de tels dispositifs et renforce l’espoir d’utiliser une telle technique dans une approche de type laboratoire-sur-puce.

Jury :
Président : Pr Marc Block
Rapporteur : Pr Franz Bruckert
Rapporteur : Pr PYong Chen
Examinateur : Pr René Paul Salathé
Directeur de thèse : Dr Alexandra Fuchs

Mots-clés :
Microsystème, guides d’ondes, manipulation optique, piégeage, routage, tri cellulaire, manipulation de cellules

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