Développement de capteurs à fibre optique basés sur la résonance ...

Résumé Général (en français)
l'influence de la direction de polarisation de la lumière incidente par rapport à la face d'entrée
de la fibre. Les signaux du capteur provenant de l'adsorption d'une très fine couche
diélectrique sur la surface du métal ou d'une très faible variation de l'indice de réfraction dans
le milieu de mesure peuvent alors être interprétés quantitativement. L'article suivant, accepté
pour publication à la revue Applied Optics, propose une méthode directe pour déterminer
l'épaisseur et les constantes optiques d'un film mince de métal déposé sur le coeur de la fibre,
par simple mesure de la réponse du capteur à fibre optique. L'intérêt de ce travail vient des
difficultés rencontrées dans la caractérisation des films métalliques avec des surfaces courbes
en utilisant des techniques optiques conventionnelles telles que la réflectométrie et
l'ellipsométrie. Un nouveau moyen optique capable de suivre in-situ la formation d'une
monocouche auto-assemblée d'alkylthiol est présenté dans le quatrième article, soumis au
Journal of Chemical Physics. L'application de la technique SPR à fibre optique pour étudier
les monocouches auto-assemblées, l'observation directe et la description du phénomène
d'inclinaison des chaînes lors de l'auto-assemblage de la monocouche d'alkylthiol, à notre
connaissance, n'a jamais été rapporté auparavant dans la littérature. La bonne sensibilité
observée montre que notre approche du système à fibre optique est plus adaptée que
l'ellipsométrie et que le système SPR à prisme pour suivre les variations sur la totalité d'un
film diélectrique. Le dernier article, soumis au Japanese Journal of Applied Physics, est
consacré au développement d'un biocapteur basé sur le système à fibre optique pour suivre
des interactions entre biomolécules. Avec une très simple configuration, cet immunocapteur a
montré de bonnes performances en sensibilité et en spécificité, comparé à l'appareil
commercialisé par Biacore qui est beaucoup plus complexe et cher. Ce travail constitue un
excellent départ vers le développement d'une immunosonde pour des immunoessais sans
marqueur.
Ces cinq articles sont indépendants mais complémentaires l'un de l'autre. Les conditions
pour lesquelles le SPR peut être excité sur une géométrie multicouche, obtenues dans le
premier article, fournissent une base théorique pour le choix de la longueur d'onde de la
lumière ou pour la gamme d'indice du milieu environnant lorsque l'or est utilisé et se retrouve
dans les autres articles. Les études du modèle 3D précis, présenté dans le second article, pour
simuler les performances des capteurs à fibre optique, permettent ensuite de caractériser le
film métallique (dans le troisième article), la couche chimique adsorbée (dans le quatrième
article) et les couches biomoléculaires (dans le cinquième article). De plus, la mesure des
propriétés du film métallique dans le troisième article, permet de détecter avec succès, la
monocouche auto-assemblée d'alkylthiol adsorbée sur la surface du métal (en référence au
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