Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Nicolas MEDARD : Responsable Développement Couches minces, Nanolane - Chargé du développement de nouveaux supports optiques SEEC
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Marie-Pierre VALIGNAT : Maître de conférences à l’université Aix-Marseille 2, - Laboratoire Adhésion & Inflammation, INSERM U600, CNRS UMR 6212 - Co-inventeur de la microscopie SEEC
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ces dernières décennies, de nombreuses techniques d’amplification du signal pour repousser les limites de détection ont vu le jour. La grande majorité d’entre elles mettent en œuvre l’utilisation de supports aux propriétés bien spécifiques. En effet, des supports constitués de couches minces ou de couches micro- ou nanostructurées sont aujourd’hui présents dans des domaines tels que l’analyse biologique sans marquage, la spectroscopie RAMAN ou encore la microscopie SNOM... Des supports amplificateurs de contraste ont également été développés pour la microscopie optique mais leurs performances restaient jusqu’à maintenant très limitées. En effet, la microscopie optique pose des contraintes particulières de par la géométrie du faisceau d’éclairage incident. Une étude portant sur la modélisation du trajet lumineux en lumière polarisée a récemment permis l’élaboration de supports répondant à des conditions d’amplification de contraste. De par leurs caractéristiques, ces supports permettent avec un microscope optique standard, la visualisation de couches et d’objets d’épaisseurs nanométriques (nanofilm, biofilm, biopuce, brin d’ADN, nanoparticule, nanotube de carbone, feuillet de graphène...).
These last decades, numerous signal enhancement techniques to push away the detection limits were born. Most of them implement the use of supports with specific properties. Indeed, supports made of thin layers, or micro- or nano-structured layers are present in topics such as unlabelling biological analysis, RAMAN spectroscopy, SNOM microscopy... Contrast enhanced supports were also developed for the optical microscopy but their performances remained so far very limited. Indeed, the optical microscopy has particular constraints due to the geometry of the incidental lightbeam. Recently, a study concerning the modelling of the polarized light beam allowed the elaboration of supports having contrast-enhancement properties. Due to their characteristics, these supports enable to visualize with a standard optical microscope, layers and objects having nanometric thicknesses (nanofilm, biofilm, biochip, ADN strength, nanoparticle, carbon nanotube, graphene sheet...).
SEEC, Microscopie optique, nanotechnologie, surface amplificatrice de contraste, nano-films, nano-objets.
SEEC, optical microscopy, nanotechnology, contrast-enhanced surface, nano-films, nano-objects.
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Présentation
Surfaces amplificatrices
En anglais
1. Présentation
Les nanosciences et nanotechnologies sont un secteur stratégique de la recherche, très compétitif, en croissance rapide, avec un potentiel économique considérable dans de nombreux domaines : informatique, télécommunications, médecine, biologie, matériaux, chimie, énergie et environnement. Les marchés associés sont estimés à quelque 1 000 à 3 500 milliards de dollars/an dont 46 % seront dédiés à l’équipement et à la caractérisation. C’est en effet dans ce dernier secteur que les attentes sont les plus importantes car il conditionne les capacités de développements actuels et futurs. Sans un nouvel essor dans le domaine instrumental, le secteur des nanotechnologies risque de connaître de fortes limitations de croissance.
Actuellement, les techniques de caractérisation nanométriques présentes sur le marché sont majoritairement des techniques mécaniques ou électroniques. Parmi ces techniques, la microscopie à force atomique (AFM), la microscopie électronique à balayage (MEB) ou encore la microscopie électronique à transmission (MET) présentent des niveaux de sensibilité, de résolution et de précision en accord avec les besoins en termes de caractérisation nanométrique. Cependant, la diversification des secteurs de recherche et développement rend compte de leurs limitations. Ainsi, ces techniques ont des positionnements limités dans les secteurs des sciences du vivant en raison de l’impossibilité ou de la difficulté à réaliser des analyses en milieu aqueux/biologiques, ou encore à température ou en atmosphère contrôlée. L’analyse en balayage autorise difficilement les études en temps réel de systèmes dynamiques. L’influence de la sonde d’analyse sur l’échantillon pose également des problèmes d’interprétation des résultats et peut également conduire à l’endommagement ou à la dénaturation souvent irréversible de l’échantillon. Ainsi, ces techniques très performantes dans certains domaines ne répondent quelquefois plus à des besoins de caractérisation de plus en plus spécifiques.
Parmi les récents rapports publiés, le rapport ‘NEXUS Workshop Report ‘Metrology and characterisation for micro- and nanotechnology’ indique ainsi le besoin fort en techniques de caractérisation optiques et ce, pour plusieurs raisons :
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la capacité d’analyse ultrarapide ;
-
l’adaptabilité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SCHASFOORT (R.B.M.), TUDOS (A.J.) - Handbook of Surface PlasmonResonance - RSC Publishing (2008).
-
(2) - FORT (E.), GRESILLON (S.) - * - . – J. Phys. D : Appl. Phys., 41(1), 013001 (2008).
-
(3) - AIZPURUA (J.), TAUBNER (T.), JAVIER GARCIA de ABAJO (F.), BREHM (M.), HILLENBRAND (R.) - * - . – Optics Express, 16(3), 1529-1545 (2008).
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(4) - NOMARSKI (G.) - Interferentialpolarizingdevice for study of phase objects - US Patent 2924142.
-
(5) - LESSOR (D.L.), HARTMAN (J.S.), GORDON (R.L.) - * - . – I. Theory. J. Opt. Soc. Am. 69, 357-366 (1979).
-
(6) - PLUTA (M.) - Advanced light microscopy - Elsevier, Amsterdam, Vol. 2, Chap. 7 (1989).
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...
ANNEXES
Supports antiréfléchissants et supports amplificateurs de contraste pour la lumière polarisée en réflexion [FR 2 841 339 A1].
Dispositif de visualisation bidimensionnelle ellipsométrique d’un échantillon, procédé de visualisation et procédé de mesure ellipsométrique avec résolution spatiale [FR 2 818 376 A1].
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Commercialisation de supports amplificateurs de contraste optique :Nanolane-France http://www.nano-lane.com
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