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dc.contributor.advisorServant, Laurent
dc.contributor.authorDELHAYE, Caroline
dc.contributor.otherLecomte, Sophie
dc.contributor.otherColin, Annie
dc.contributor.otherBoukherroub, Rabah
dc.contributor.otherGuillaume, François
dc.date2009-12-17
dc.date.accessioned2020-12-14T21:12:52Z
dc.date.available2020-12-14T21:12:52Z
dc.identifier.urihttp://ori-oai.u-bordeaux1.fr/pdf/2009/DELHAYE_CAROLINE_2009.pdf
dc.identifier.urihttps://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/22033
dc.identifier.nnt2009BOR13927
dc.description.abstractCe mémoire porte sur la mise au point de plateforme microfluidique couplée à la microscopie Raman confocale, utilisée dans des conditions d’excitation de la diffusion Raman (diffusion Raman exaltée de surface), dans le but d’obtenir une détection de très haute sensibilité d’espèces moléculaires sous écoulement dans des canaux de dimensions micrométriques. Ce travail a pour ambition de démontrer la faisabilité d’un couplage microscopie Raman/microfluidique en vue de la caractérisation in-situ et locale, des espèces et des réactions mises en jeu dans les fluides en écoulement dans les microcanaux. Nous avons utilisé un microcanal de géométrie T, fabriqué par lithographie douce, dans lequel sont injectées, à vitesse constante, des nanoparticules métalliques d’or ou d’argent dans une des deux branches du canal et une solution de pyridine ou de péfloxacine dans l’autre branche. La laminarité et la stationnarité du processus nous ont permis de cartographier la zone de mélange et de mettre en évidence l’exaltation du signal de diffusion Raman de la pyridine et de la péfloxacine, obtenue grâce aux nanoparticules métalliques, dans cette zone d’interdiffusion. L’enregistrement successif de la bande d’absorption des nanoparticules d’argent (bande plasmon) et du signal de diffusion Raman de la péfloxacine, en écoulement dans un microcanal, nous a permis d’établir un lien entre la morphologie des nanostructures métalliques, et plus précisément l’état d’agrégation des nanoparticules d’argent, et l’exaltation du signal Raman de la péfloxacine observé. Nous avons alors modifié la géométrie du canal afin d’y introduire une solution d’électrolyte (NaCl et NaNO3) et de modifier localement la charge de surface des colloïdes d’argent en écoulement. Nous avons ainsi confirmé que la modification de l’état d’agrégation des nanoparticules d’argent, induite par l’ajout contrôlé de solutions d’électrolytes, permet d’amplifier le signal SERS de la péfloxacine et d’optimiser la détection en microfluidique. Enfin, nous avons développé une seconde approche qui consistait à mettre en place une structuration métallisée des parois d’un microcanal. Nous avons ainsi démontré que la fonctionnalisation chimique de surface via un organosilane (APTES) permettait de tapisser le canal avec des nanoparticules d’argent et d’amplifier le signal Raman des espèces en écoulement dans ce même microcanal.
dc.description.abstractEnThis thesis focuses on the development of a microfluidic platform coupled with confocal Raman microscopy, used in excitation conditions of Raman scattering (Surface enhanced Raman scattering, SERS) in order to gain in the detection sensitivity of molecular species flowing in channels of micrometer dimensions. This work aims to demonstrate the feasibility of coupling Raman microscopy / microfluidics for the in situ and local characterization of species and reactions taking place in the fluid flowing in microchannels. We used a T-shaped microchannel, made by soft lithography, in which gold or silver nanoparticles injected at constant speed, in one of the two branches of the channel and a solution of pyridine or pefloxacin in the other one. The laminar flow and the stationarity of the process allowed us to map the mixing zone and highlight the enhancement of the Raman signal of pyridine and pefloxacin, due to the metallic nanoparticles, in the interdiffusion zone. The recording of the both absorption band of the silver nanoparticles (plasmon band) and the Raman signal of pefloxacin, flowing in microchannel, allowed us to establish a link between the shape of the metallic nanostructure, and more precisely the silver nanoparticle aggregation state, and the enhancement of the Raman signal of pefloxacin observed. We then changed the channel geometry to introduce an electrolyte solution (NaCl and NaNO3) and locally modify the surface charge of the colloids. We have put in evidence that the change of the silver nanoparticle aggregation state, induced by the controlled addition of electrolyte solutions, could amplify the SERS signal of pefloxacin and thus optimizing the detection in microfluidics. At last, we established second a approach that consists in the metallic structuring of microchannel walls. This has shown that the surface chemical functionalization through organosilanes (APTES) allowed the pasting of the channel with silver nanoparticles, thus amplifying the Raman signal of the species flowing within the same microchannel.
dc.language.isofr
dc.subjectMicroscopie Raman confocale ;
dc.subjectEcoulement laminaire
dc.subjectAgrégation des nanoparticules métalliques
dc.subjectPéfloxacine
dc.subjectMicrofluidique
dc.subjectDiffusion Raman exaltée de surface (SERS)
dc.subjectPyridine
dc.subjectAPTES
dc.subjectPlasmon de surface
dc.subjectProcessus de diffusion moléculaire
dc.subjectFonctionnalisation chimique de surfaces
dc.subjectSensibilité de détection
dc.subject.enRaman confocal microscopy
dc.subject.enPefloxacin
dc.subject.enPyridine
dc.subject.enMolecular diffusion process
dc.subject.enLaminar flow
dc.subject.enMicrofluidic
dc.subject.enAPTES
dc.subject.enSurface chemical functionalization
dc.subject.enAgregation of metals nanoparticles
dc.subject.enSurface enhanced raman scattering
dc.subject.enSurface plasmon
dc.subject.enDetection sensitivity
dc.titleSpectroscopie Raman et microfluidique : application à la diffusion Raman exaltée de surface
dc.typeThèses de doctorat
bordeaux.hal.laboratoriesThèses de l'Université de Bordeaux avant 2014*
bordeaux.institutionUniversité de Bordeaux
bordeaux.type.institutionBordeaux 1
bordeaux.thesis.disciplineChimie-physique
bordeaux.ecole.doctoraleÉcole doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde)
star.origin.linkhttps://www.theses.fr/2009BOR13927
dc.contributor.rapporteurSzunerits, Sabine
dc.contributor.rapporteurAubard, Jean
bordeaux.COinSctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.title=Spectroscopie%20Raman%20et%20microfluidique%20:%20application%20%C3%A0%20la%20diffusion%20Raman%20exalt%C3%A9e%20de%20surface&rft.atitle=Spectroscopie%20Raman%20et%20microfluidique%20:%20application%20%C3%A0%20la%20diffusion%20Raman%20exalt%C3%A9e%20de%20surface&rft.au=DELHAYE,%20Caroline&rft.genre=unknown


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