Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les nouvelles générations de systèmes de biopuces, les biopuces dynamiques, permettent d’accéder à la cinétique des interactions biomoléculaires et devraient révolutionner leurs caractérisations. Ces systèmes ont des applications tant en recherche qu’en outil de routine pour l’identification de signatures moléculaires. La méthode de choix repose actuellement sur des techniques d’imagerie en mode de résonance de plasmon de surface. La simplicité de l’utilisation des biopuces, ainsi que sa fiabilité, en font un outil majeur pour l’analyse généralisée, en temps réel et à faible coût, de molécules en faible quantité.
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The new generations of biochip systems, the dynamic biochips, allow access to the kinetics of biomolecular interactions and will in the future revolutionize their characterizations. These systems have applications in research and are additionally a routine tool for the identification of molecular signatures. At the moment, the method of choice is based upon surface plasmon resonance imagery techniques. As the use of biochips is easy and reliable, they have become an important tool for the generalized analysis of molecules of small quantities; both in real-time and at low-cost.
Auteur(s)
-
Pierre LECARUYER : Doctorant au laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'optique
-
Michael CANVA : Directeur de recherche - Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'optique - Institut d'optique Graduate School, Université Paris Sud, CNRS
INTRODUCTION
Nouvelles générations de systèmes de biopuces, les biopuces dynamiques permettent d'accéder à la cinétique des interactions biomoléculaires (figure 1) et devraient révolutionner leurs caractérisations. Ces systèmes peuvent avoir des applications tant en recherche qu'en outil de routine pour l'identification de signatures moléculaires. La méthode de choix repose actuellement sur des techniques d'imagerie en mode de résonance de plasmon de surface.
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Présentation
Réalisation d’une biopuce
En anglais
3. Imagerie en mode de résonance de plasmon de surface (IRPS)
3.1 Résonance de plasmon de surface
Les plasmons de surface sont des ondes électromagnétiques localisées au voisinage d'une interface entre deux matériaux. Ces ondes propagatrices sont donc évanescentes dans les deux matériaux ; c'est-à-dire que leurs amplitudes décroissent exponentiellement en s'éloignant de la surface. Le respect des conditions de Maxwell régissant leur existence implique que ces matériaux doivent nécessairement être de constantes diélectriques opposées. Cela entraîne que, dans le visible, les systèmes pratiquement mis en œuvre sont localisés sur une interface entre un diélectrique et un métal. De fait, cette onde est liée à un phénomène d'oscillation collective des électrons libres du métal à l'interface, ces derniers se comportant de façon analogues à un plasma d’où la dénomination de « plasmons » associée à ce phénomène.
Les grandeurs caractéristiques d'une telle onde plasmon de surface sont (figure 4) :
-
les longueurs de pénétration transverses dans les deux milieux, diélectriques et métalliques, respectivement notées ici epd et epm, et dont les valeurs sont typiquement respectivement de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres et de quelques nanomètres ;
-
la longueur d'atténuation longitudinale, notée ici ℓa, et dont l'ordre de grandeur varie de quelques µm à quelques dizaines de µm en fonction de la longueur d’onde ;
-
la longueur d'onde effective, notée ici λp, et dont l'ordre de grandeur peut être calculé par la formule :
![]()
avec :
- c :
- (m.s−1) célérité de la lumière,
- w :
- (rad.s−1) fréquence angulaire de l'onde lumineuse,
- εm et εd :
- (F.m−1) permittivités électriques des milieux m (métal) et d (diélectrique).
Grâce...
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ANNEXES
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À lire également dans nos baseshttp://www.techniques-ingenieur.fr
SOULARUE (P.) - GIDROL (X.) - Puces à ADN - [RE 6], Bioprocédés (2002).
GIDROL (X.) - BAGHDOYAN (S.) - ROUPIOZ (Y.) - Les biopuces - [RE 17], Bioprocédés (2004).
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RéférencesAutres ouvrages
LECARUYER (P.) - MANNELLI (I.) - COURTOIS (V.) - GOOSSENS (M.) - CANVA (M.) - Surface plasmon resonance imaging as a multidimensional surface characterization instrument – application to biochip genotyping - Analytica Chimica Acta 573,...
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