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Séance de cours

Immunoessais : cinétiques et limites

Dans cours

MICRO-560: BioMEMS

This course covers the main applications of micro devices for life science and biomedical applications. The course is organized by application topic. It is also covering the basic physical, biological, chemical, technological concepts, which are presented ...

Description

Cette séance de cours couvre la cinétique et les limites des immunoessais, en se concentrant sur des sujets tels que le temps d'incubation dans ELISA, le modèle Langmuir pour la cinétique d'adsorption, les limitations de diffusion et les immunoessais à microcanaux. Il traite de la capture de la surface d'équilibre, des constantes de temps pour l'adsorption et la désorption, et de l'impact de la diffusion sur les vitesses de réaction. La séance de cours explore également l'utilisation de canaux microfluidiques pour améliorer les dosages immunologiques, la cinétique de détection dans la puce Mycartis et les techniques de réduction de fond dans les petits canaux, y compris la fluorescence TIRF et les canaux nanofluidiques.

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Enseignant·e

Philippe Renaud

Philippe Renaud is Professor at the Microsystem Laboratory (LMIS4) at EPFL. He is also the scientific director of the EPFL Center of MicroNanoTechnology (CMI). His main research area is related to micronano technologies in biomedical applications (BioMEMS) with emphasis on cell-chips, nanofluidics and bioelectronics. Ph. Renaud is invloved in many scientifics papers in his research area. He received his diploma in physics from the University of Neuchâtel (1983) and his Ph.D. degree from the University of Lausanne (1988). He was postdoctoral fellow at University of California, Berkeley (1988-89) and then at the IBM Zürich Research Laboratory in Switzerland (1990-91). In 1992, he joined the Sensors and Actuators group of the Swiss Center for Electronics and Microtechnology (CSEM) at Neuchâtel, Switzerland. He was appointed assistant professor at EPFL in 1994 and full professor in 1997. In summer 1996, he was visiting professor at the Tohoku University, Japan. Ph. Renaud is active in several scientific committee (scientific journals, international conferences, scientific advisory boards of companies, PhD thesis committee). He is also co-founder of the Nanotech-Montreux conference. Ph. Renaud is committed to valorization of basic research through his involvement in several high-tech start-up companies.

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Concepts associés (16)

Langmuir adsorption model

The Langmuir adsorption model explains adsorption by assuming an adsorbate behaves as an ideal gas at isothermal conditions. According to the model, adsorption and desorption are reversible processes. This model even explains the effect of pressure i.e. at these conditions the adsorbate's partial pressure, , is related to the volume of it, V, adsorbed onto a solid adsorbent. The adsorbent, as indicated in the figure, is assumed to be an ideal solid surface composed of a series of distinct sites capable of binding the adsorbate.

Diffusion de la matière

La diffusion de la matière, ou diffusion chimique, désigne la tendance naturelle d'un système à rendre uniforme le potentiel chimique de chacune des espèces chimiques qu'il comporte. La diffusion chimique est un phénomène de transport irréversible qui tend à homogénéiser la composition du milieu. Dans le cas d'un mélange binaire et en l'absence des gradients de température et de pression, la diffusion se fait des régions de plus forte concentration vers les régions de concentration moindre.

Adsorption

En chimie, l’adsorption est un phénomène de surface par lequel des atomes, des ions ou des molécules - des adsorbats - se fixent sur une surface solide - l'adsorbant - depuis une phase gazeuse, liquide ou une solution solide. Dans le cas d'un atome adsorbé, on parle d'adatome. Ce phénomène est différent de l'absorption, par lequel un fluide ou le composant d'une solution solide rentre dans le volume d'une autre phase liquide ou solide, mais les deux effets sont similaires et sont facilement (et à tort) confondus, notamment dans des applications pour le grand public.

Molecular diffusion

Molecular diffusion, often simply called diffusion, is the thermal motion of all (liquid or gas) particles at temperatures above absolute zero. The rate of this movement is a function of temperature, viscosity of the fluid and the size (mass) of the particles. Diffusion explains the net flux of molecules from a region of higher concentration to one of lower concentration. Once the concentrations are equal the molecules continue to move, but since there is no concentration gradient the process of molecular diffusion has ceased and is instead governed by the process of self-diffusion, originating from the random motion of the molecules.

Microfluidique

La microfluidique est la science et la technique des systèmes manipulant des fluides et dont au moins l'une des dimensions caractéristiques est de l'ordre du micromètre. George Whitesides définit la microfluidique comme « la science et la technologie des systèmes qui manipulent de petits volumes de fluides ( à ), en utilisant des canaux de la dimension de quelques dizaines de micromètres ». Selon Patrick Tabeling, Tabeling précise qu'il entend essentiellement par « nouvelles techniques » la microfabrication héritée de la micro-électronique.

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Séances de cours associées (32)

Convection-Diffusion : Analyse de la couche limite

Discute de l'analyse des couches limites dans les problèmes de convection-diffusion, en mettant l'accent sur les schémas numériques et la stabilité.

Diffusion dans les fluides : comprendre le transport de masse

Couvre la diffusion, en se concentrant sur le transport de masse dans les fluides et sa formulation mathématique.

Diffusion et transport Phénomènes

Explore la diffusion, les phénomènes de transport, la loi de Fick, le transport thermique et électrique, les relations d'Onsager et les effets thermoélectriques.

Diffusion des neutrons

Couvre les solutions de diffusion neutronique, y compris les solutions analytiques, le laplacien dans différentes géométries et la signification physique de la zone de diffusion.

Diffusion et transport de convection

Explore la description microscopique de la diffusion et du transport de convection, en mettant l'accent sur les similitudes entre la diffusion chimique et la conduction thermique.

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