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1. Understanding the mechanisms of lipid extraction from microalga Chlamydomonas reinhardtii after electrical field solicitations and mechanical stress within a microfluidic device

Author: Dominique Pareau, Pierre Bodénès, Bruno Le Pioufle, Filipa Lopes, Olivier Français, Sakina Bensalem, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), ESIEE Paris, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - 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Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, and Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
Subjects: 0106 biological sciences, 0301 basic medicine, [ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Environmental Engineering, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Microfluidics, Chlamydomonas reinhardtii, Bioengineering, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, 01 natural sciences, Cell membrane, Stress (mechanics), Cell wall, 03 medical and health sciences, 010608 biotechnology, Lab-On-A-Chip Devices, medicine, Microalgae, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Waste Management and Disposal, Biodiesel, biology, [ SDV.BC ] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Chemistry, [ SDV.BIO ] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, General Medicine, biology.organism_classification, Lipids, Solvent, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Biodiesel production, Biophysics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Stress, Mechanical
Abstract: International audience; One way envisioned to overcome part of the issues biodiesel production encounters today is to develop a simple, economically viable and eco-friendly process for the extraction of lipids from microalgae. This study investigates the lipid extraction efficiency from the microalga Chlamydomonas reinhardtii as well as the underlying mechanisms. We propose a new methodology combining a pulsed electric field (PEF) application and mechanical stresses as a pretreatment to improve lipid extraction with solvents. Cells enriched in lipids are therefore submitted to electric field pulses creating pores on the cell membrane and then subjected to a mechanical stress by applying cyclic pressures on the cell wall (using a microfluidic device). Results showed an increase in lipid extraction when cells were pretreated by the combination of both methods. Microscopic observations showed that both pretreatments affect the cell structure. Finally, the dependency of solvent lipid extraction efficiency with the cell wall structure is discussed.
Published: 2018
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2. Structural changes of Chlamydomonas reinhardtii cells during lipid enrichment and after solvent exposure

Author: Filipa Lopes, Pierre Bodénès, Olivier Français, Dominique Pareau, Bruno Le Pioufle, Sakina Bensalem, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), ESIEE Paris, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 ( LGPM ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes ( ESYCOM ), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université Paris-Est Marne-la-Vallée ( UPEM ) -ESIEE Paris, Institut d'Alembert ( IDA ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris
Subjects: 0301 basic medicine, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SDV]Life Sciences [q-bio], Cell, Chlamydomonas reinhardtii, Context (language use), lcsh:Computer applications to medicine. Medical informatics, law.invention, Cell wall, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Confocal microscopy, law, Lipid droplet, medicine, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, lcsh:Science (General), Multidisciplinary, biology, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], Extraction (chemistry), [ SDV.BIO ] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, biology.organism_classification, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, chemistry, Biophysics, lcsh:R858-859.7, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Solvent exposure, lcsh:Q1-390
Abstract: International audience; Data are related to Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) observations of lipid-enriched Chlamydomonas reinhardtii cells under different conditions. Firstly, the impact of stress conditions (nitrogen starvation) on the cell wall structure is assessed. Secondly is described the effect of solvents, in the context of lipid extraction, on the microalga's cell, particularly its lipid droplets, in the perspective of understanding the mechanisms behind solvent extraction of lipids. Furthermore, the role of the cell wall as a barrier to the solvent extraction action is highlighted.
Published: 2018
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3. Splenic retention of Plasmodium falciparum gametocytes to block the transmission of malaria

Author: Bruno Le Pioufle, Vicky M. Avery, Inês F. Amado, Pierre Buffet, Papa Alioune Ndour, Caroline Le Van Kim, Catherine Lavazec, John P. Holleran, Olivier Français, Julien Duez, Wassim El Nemer, Nathalie Chartrel, Pascal Amireault, Sasdekumar Loganathan, Sylvie Garcia, Centre d'Immunologie et de Maladies Infectieuses (CIMI), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eskitis Institute for Drug Discovery, Griffith University [Brisbane], Imagine - Institut des maladies génétiques (IMAGINE - U1163), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pasteur [Paris], This work was supported by the Bill and Melinda Gates Foundation [OPP1043892], the 'Agence Nationale de la Recherche' [ANR-10-IAHU-01, ANR-11-LABX-0051, ANR-11-IDEX-0005-02] and by a grant from 'HRA Pharma Laboratoires Paris', ANR-11-IDEX-0005,USPC,Université Sorbonne Paris Cité(2011), Centre d'Immunologie et de Maladies Infectieuses ( CIMI ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Griffith University Australia, Imagine - Institut des maladies génétiques ( IMAGINE - U1163 ), Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] ( INTS ), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), ANR-11-IDEX-0005-02 ,USPC : Projet Université Sorbonne Paris Cité,Initiatives d’excellence - Laboratoire d’excellence INFLAMEX, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pasteur [Paris] (IP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)
Subjects: [ SDV.MP.PAR ] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Parasitology, Erythrocytes, [SDV]Life Sciences [q-bio], Plasmodium falciparum, Models, Biological, Antimalarials, Automation, Mice, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Microtiter plate, In vivo, parasitic diseases, Image Processing, Computer-Assisted, Gametocyte, Animals, Pharmacology (medical), [SDV.MP.PAR]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Parasitology, Enzyme Inhibitors, Malaria, Falciparum, Biologic Response Modifiers, Oxazoles, Parasite Egg Count, 030304 developmental biology, Pharmacology, 0303 health sciences, biology, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], 030306 microbiology, Macrophages, Anopheles, Microfluidic Analytical Techniques, Flow Cytometry, biology.organism_classification, Virology, Microspheres, In vitro, 3. Good health, Cell biology, Infectious Diseases, chemistry, Erythrocyte Count, Marine Toxins, Marine toxin, Filtration, Spleen, Calyculin
Abstract: Plasmodium falciparum is transmitted from humans to Anopheles mosquito vectors via the sexual erythrocytic forms termed gametocytes. Erythrocyte filtration through microsphere layers (microsphiltration) had shown that circulating gametocytes are deformable. Compounds reducing gametocyte deformability would induce their splenic clearance, thus removing them from the blood circulation and blocking malaria transmission. The hand-made, single-sample prototype for microsphiltration was miniaturized to a 96-well microtiter plate format, and gametocyte retention in the microsphere filters was quantified by high-content imaging. The stiffening activity of 40 pharmacological compounds was assessed in microtiter plates, using a small molecule (calyculin) as a positive control. The stiffening activity of calyculin was assessed in spleen-mimetic microfluidic chips and in macrophage-depleted mice. Marked mechanical retention (80% to 90%) of mature gametocytes was obtained in microplates following exposure to calyculin at concentrations with no effect on parasite viability. Of the 40 compounds tested, including 20 antimalarials, only 5 endoperoxides significantly increased gametocyte retention (1.5- to 2.5-fold; 24 h of exposure at 1 μM). Mature gametocytes exposed to calyculin accumulated in microfluidic chips and were cleared from the circulation of macrophage-depleted mice as rapidly as heat-stiffened erythrocytes, thus confirming results obtained using the microsphiltration assay. An automated miniaturized approach to select compounds for their gametocyte-stiffening effect has been established. Stiffening induces gametocyte clearance both in vitro and in vivo . Based on physiologically validated tools, this screening cascade can identify novel compounds and uncover new targets to block malaria transmission. Innovative applications in hematology are also envisioned.
Published: 2015
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4. Quantitative full-colour transmitted light microscopy and dyes for concentration mapping and measurement of diffusion coefficients in microfluidic architectures

Author: Laurent Griscom, Vincent Raimbault, Julien R. G. Navarro, Rémi Poizat, Rozenn Texier-Picard, Olivier Français, Martinus H. V. Werts, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système ( IMS ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Recherche Mathématique de Rennes ( IRMAR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -AGROCAMPUS OUEST-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), European Project, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1, AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Analyte, Materials science, Microscope, Microfluidics, Biomedical Engineering, Bioengineering, Image processing, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Biochemistry, law.invention, Optics, law, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Microscopy, Image Processing, Computer-Assisted, Diffusion (business), [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Fluorescent Dyes, Microscopy, Video, business.industry, General Chemistry, Microfluidic Analytical Techniques, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, [ PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH ] Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], RGB color model, Nanoparticles, [ CHIM.ANAL ] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Monochromatic color, [PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], 0210 nano-technology, business
Abstract: International audience; A simple and versatile methodology has been developed for the simultaneous measurement of multiple concentration profiles of colourants in transparent microfluidic systems, using a conventional transmitted light microscope, a digital colour (RGB) camera and numerical image processing combined with multicomponent analysis. Rigorous application of the Beer-Lambert law would require monochromatic probe conditions, but in spite of the broad spectral bandwidths of the three colour channels of the camera, a linear relation between the measured optical density and dye concentration is established under certain conditions. An optimised collection of dye solutions for the quantitative optical microscopic characterisation of microfluidic devices is proposed. Using the methodology for optical concentration measurement we then implement and validate a simplified and robust method for the microfluidic measurement of diffusion coefficients using an H-filter architecture. It consists of measuring the ratio of the concentrations of the two output channels of the H-filter. It enables facile determination of the diffusion coefficient, even for non-fluorescent molecules and nanoparticles, and is compatible with non-optical detection of the analyte.
Published: 2012
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5. Conception de réseaux de microelectrodes d'or pour la détection électrochimique simultanée de monoxyde d'azote et de peroxynitrite

Author: Quinton , Damien, To Thi Kim , Loan, Girard , Aurélie, Raimbault , Vincent, Griveau , Sophie, Griscom , Laurent, Razan , Florence, Bedioui , Fethi, Unité de pharmacologie chimique et génétique et d'imagerie (UPCGI - UMR 8151 / UMR_S 1022 ), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Razan, Florence, Unité de pharmacologie chimique et génétique et d'imagerie ( UPCGI - UMR 8151 / UMR_S 1022 ), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes ( IETR ), Université de Nantes ( UN ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR )
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Published: 2011

6. On-chip multi electrochemical sensor array platform for simultaneous screening of nitric oxide and peroxynitrite

Author: Loan To Thi Kim, Aurélie Girard, Damien Quinton, Florence Razan, Vincent Raimbault, Laurent Griscom, Sophie Griveau, Fethi Bedioui, Unité de pharmacologie chimique et génétique et d'imagerie (UPCGI - UMR 8151 / UMR_S 1022 ), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Unité de pharmacologie chimique et génétique et d'imagerie ( UPCGI - UMR 8151 / UMR_S 1022 ), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques ( LISE ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système ( IMS ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE)
Subjects: Analyte, Auxiliary electrode, Materials science, Time Factors, Biomedical Engineering, Bioengineering, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Nitric Oxide, 01 natural sciences, Biochemistry, Reference electrode, Chemistry Techniques, Analytical, [ SPI.FLUID ] Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, Lab-On-A-Chip Devices, Peroxynitrous Acid, Electrochemistry, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, 010401 analytical chemistry, General Chemistry, Equipment Design, 021001 nanoscience & nanotechnology, Amperometry, Potentiostat, 0104 chemical sciences, Electrochemical gas sensor, Electrode, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, Microelectrodes, Microfabrication
Abstract: International audience; In this work we report on the design, microfabrication and analytical performances of a new electrochemical sensor array (ESA) which allows for the first time the simultaneous amperometric detection of nitric oxide (NO) and peroxynitrite (ONOO−), two biologically relevant molecules. The on-chip device includes individually addressable sets of gold ultramicroelectrodes (UMEs) of 50 µm diameter, Ag/AgCl reference electrode and gold counter electrode. The electrodes are separated into two groups; each has one reference electrode, one counter electrode and 110 UMEs specifically tailored to detect a specific analyte. The ESA is incorporated on a custom interface with a cell culture well and spring contact pins that can be easily interconnected to an external multichannel potentiostat. Each UME of the network dedicated to the detection of NO is electrochemically modified by electrodepositing thin layers of poly(eugenol) and poly(phenol). The detection of NO is performed amperometrically at 0.8 V vs. Ag/AgCl in phosphate buffer solution (PBS, pH = 7.4) and other buffers adapted to biological cell culture, using a NO-donor. The network of UMEs dedicated to the detection of ONOO− is used without further chemical modification of the surface and the uncoated gold electrodes operate at −0.1 V vs. Ag/AgCl to detect the reduction of ONOOH in PBS. The selectivity issue of both sensors against major biologically relevant interfering analytes is examined. Simultaneous detection of NO and ONOO− in PBS is also achieved.
Published: 2011
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7. Réseau d'ultramicroélectrodes disque-anneau or/cuivre pour la decomposition catalytique de nitrosoglutathion et la detection électrochimqiue du monoxyde d'azote formé

Author: To Thi Kim, Loan, Girard, Aurélie, Griscom, Laurent, Razan, Florence, Griveau, Sophie, Bedioui, Fethi, Razan, Florence, Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes ( IETR ), Université de Nantes ( UN ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Unité de pharmacologie chimique et génétique et d'imagerie ( UPCGI - UMR 8151 / UMR_S 1022 ), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de pharmacologie chimique et génétique et d'imagerie (UPCGI - UMR 8151 / UMR_S 1022 ), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes (IETR), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL), and Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Published: 2011

8. Positioning and orientation of adherent cells in a microfluidic chip using the micro patterning of a parylen-C-film

Author: Dalmay, Claire, Lai, Yung-Yung, Griscom, Laurent, Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Subra, Frédéric, Tauc, Patrick, Lautru, Joseph, Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Laboratoire de Biotechnologie et Pharmacogénétique Appliquée (LBPA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Alembert (IDA), Le Pioufle, Bruno, Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Laboratoire de Biotechnologie et Pharmacogénétique Appliquée ( LBPA ), École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut d'Alembert ( IDA ), and Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan )
Subjects: [INFO.INFO-BT] Computer Science [cs]/Biotechnology, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [ SDV.BIO ] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, [ INFO.INFO-BT ] Computer Science [cs]/Biotechnology, [SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology
Abstract: International audience; A new biochip for adherent cell trapping using micro patterned parylene-C is presented. We demonstrate the ability of micro patterned parylene-C films to provide an efficient positioning and orientation of cells. It is also possible to fix one cell separate from the others which may be crucial in the development of biodevices for the single-cell analysis. The developed method does not require any chemical treatment of either cells or surface attachment and is suitable to be integrated into a microfluidic system.
Published: 2011

9. Influence de l’hydrodynamique sur les régimes de capture à une surface solide

Author: Mottin, Donatien, Université de Rennes (UR), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), École normale supérieure de Rennes, Florence Anne Razan, Marie-Caroline Jullien, STAR, ABES, Université de Rennes (UNIV-RENNES), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, Lift, [SPI.OTHER] Engineering Sciences [physics]/Other, Microfluidique, Microfluidics, Capture, Microparticles, Microparticules, Taylor-Aris, [PHYS] Physics [physics]
Abstract: The capture of objects on a solid surface in a laminar flow is involved in many applications, notably in bionanalysis and biological research. Studied since the beginning of the 20th century, this capture involves three mechanisms: convection of the object by the liquid above the capture surface, diffusion of the object towards this surface and finally reaction kinetics at the surface. Until now, the capture models present in he literature are designed for continuously injected molecules. However, many common situations in biotechnology do not correspond to this case. They involve, for example, more complex objects (nano/microparticles, deformable objects,...) or objects injected as small plugs. The objective of this thesis is, thanks to experiments, numerical simulations, and theoretical models, to propose new capture laws adapted to these common situations of modern bioanalysis. It will be shown that three phenomena must respectively be taken into account in these new capture laws in order to understand the specificity of each of these situations: the inertial lift effect (for particles), the elastic lift effect (for deformable objects) and the Taylor-Aris dispersion for small volume samples), La capture d’objets sur une surface solide dans un écoulement laminaire est impliquée dans de nombreuses applications, notamment en bioanalyse et en recherche biologique. Etudié depuis le début du 20ème siècle, cette capture fait intervenir trois mécanismes : convection de l’objet par le liquide au-dessus de la surface captatrice, diffusion de l’objet vers cette surface et enfin cinétique de réaction à la surface. Jusqu'à présent, les modèles de capture présents dans la littérature sont conçus pour des molécules injectées en continu. Or, de nombreuses situations courantes en biotechnologie ne correspondent pas à ce cas de figure. Elles mettent en jeu, par exemple, des objets plus complexes (nano/microparticules, objets déformables, …) ou injectés sous forme de bouchons de faibles volumes. L’objectif de cette thèse est, grâce à des expériences, des simulations numériques, et des modèles théoriques, de proposer de nouvelles lois de captures adaptées à ces situations courantes de la bioanalyse moderne. On montrera notamment que trois phénomènes doivent respectivement être pris en compte dans ces nouvelles lois de capture pour comprendre la spécificité de chacune de ces situations : l’effet de lift inertiel (pour les particules), l’effet de lift élastique (pour les objets déformables) et la dispersion de Taylor-Aris (pour les échantillons de faibles volumes).
Published: 2021

10. Electricity for Fluidics and Bio-Devices

Author: Thi Hong Nhung Dinh, Stéphane Serfaty, Marie Frénéa-Robin, Bruno Le Pioufle, Sung Jae Kim, Pierre-Yves Joubert, Hyomin Lee, Jeju National University (KOREA), Seoul National University [Seoul] (SNU), Ampère, Département Bioingénierie (BioIng), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Barbillon G., Bosseboeuf A., Chun K., Ferrigno R., and Français O. (eds)
Subjects: Electromagnetic field, Materials science, business.industry, 02 engineering and technology, Dielectric, Dielectrophoresis, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Electrostatics, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Electrokinetic phenomena, Electric field, Optoelectronics, Fluidics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, business, Electrorotation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: This chapter is focused on biomaterial interaction with electromagnetic fields. It gives a wide and deep introduction of biological medium and their electromagnetic properties, which can be used to sense and analyze tissue or cells within lab-on-chip. It consists of three complementary parts. A recall of electrokinetics laws is done and is applied to biological medium (electrolyte with fluid motion) in the first section. The scaling factor towards nano-scale is highlighted considering the ionic concentration distribution. The second section deals with dielectrophoresis forces (DEP), which results from the cell polarization under non-uniform electric field. The dielectric modeling of cells and their DEP response are depicted. Taking benefits of cell dielectric behavior, the applications such as cell sorting, trapping and characterization with electrorotation are presented. The last section introduces the biomaterial behavior at radiofrequency range (from MHz up to several tens of GHz). Applications using thee relaxation times occurring at such high frequency are described to sense or characterize biological medium. Electric Impedance Spectroscopy and Radio-Frequency devices are thus introduced.
Published: 2020
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11. Characterization of red blood cell microcirculatory parameters using a bioimpedance microfluidic device

Author: Emile Martincic, Valentine Brousse, Olivier Français, Jean Roman, Tieying Xu, Bruno Le Pioufle, Jean-Pierre Lefevre, Maria A. Lizarralde-Iragorri, Rasta Ghasemi, Wassim El Nemer, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Biologie Intégrée du Globule Rouge (BIGR (UMR_S_1134 / U1134)), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université des Antilles (UA)-Université de Paris (UP), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Université Paris-Saclay, Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Laboratoire Lumière, Matière et Interfaces (LuMIn), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université des Antilles (UA)-Université Paris Cité (UPCité), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel, and Le Pioufle, Bruno
Subjects: 0301 basic medicine, Erythrocytes, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Microfluidics, Cell, lcsh:Medicine, Transit time, Anemia, Sickle Cell, Article, Microcirculation, Hereditary spherocytosis, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Lab-On-A-Chip Devices, Electric Impedance, medicine, Humans, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, lcsh:Science, Multidisciplinary, Red Cell, Chemistry, lcsh:R, medicine.disease, Red blood cell, Microelectrode, Biosensors, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, lcsh:Q, Biomedical engineering, 030215 immunology
Abstract: This paper describes the use of a microfluidic device comprising channels with dimensions mimicking those of the smallest capillaries found in the human microcirculation. The device structure, associated with a pair of microelectrodes, provides a tool to electrically measure the transit time of red blood cells through fine capillaries and thus generate an electrical signature for red blood cells in the context of human erythroid genetic disorders, such as sickle cell disease or hereditary spherocytosis, in which red cell elasticity is altered. Red blood cells from healthy individuals, heated or not, and red blood cells from patients with sickle cell disease or hereditary spherocytosis where characterized at a single cell level using our device. Transit time and blockade amplitude recordings were correlated with microscopic observations, and analyzed. The link between the electrical signature and the mechanical properties of the red blood cells is discussed in the paper, with greater transit time and modified blockade amplitude for heated and pathological red blood cells as compared to those from healthy individuals. Our single cell-based methodology offers a new and complementary approach to characterize red cell mechanical properties in human disorders under flow conditions mimicking the microcirculation.
Published: 2020
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12. Impact of pulsed electric fields and mechanical compressions on the permeability and structure of Chlamydomonas reinhardtii cells

Author: Olivier Français, Bertrand Cinquin, Bruno Le Pioufle, Sakina Bensalem, Dominique Pareau, Filipa Lopes, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Université Paris-Saclay, Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux (LGPM), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay, Laboratoire de biologie et pharmacologie appliquée (LBPA), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, CentraleSupélec, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris
Subjects: 0301 basic medicine, Materials science, Cell Membrane Permeability, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, 020209 energy, lcsh:Medicine, Chlamydomonas reinhardtii, 02 engineering and technology, Article, Cell membrane, Physical Phenomena, 03 medical and health sciences, Electric field, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, medicine, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, lcsh:Science, Multidisciplinary, biology, Electroporation, Electromagnetic Radiation, lcsh:R, Cell Membrane, Pulse duration, biology.organism_classification, Electrical and electronic engineering, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Membrane, [SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, Transmission electron microscopy, Permeability (electromagnetism), Biophysics, lcsh:Q, Stress, Mechanical, Biotechnology
Abstract: Current research findings clearly reveal the role of the microalga’s cell wall as a key obstacle to an efficient and optimal compound extraction. Such extraction process is therefore closely related to the microalga species used. Effects of electrical or mechanical constraints on C. reinhardtii’s structure and particularly its cell wall and membrane, is therefore investigated in this paper using a combination of microscopic tools. Membrane pores with a radius between 0.77 and 1.59 nm were determined for both reversible (5 kV∙cm−1) and irreversible (7 kV∙cm−1) electroporation with a 5 µs pulse duration. Irreversible electroporation with longer pulses (10 µs) lead to the entry of large molecules (at least 5.11 nm). Additionally, for the first time, the effect of pulsed electric fields on the cell wall was observed. The combined electrical and mechanical treatment showed a significant impact on the cell wall structure as observed under Transmission Electron Microscopy. This treatment permits the penetration of larger molecules (at least 5.11 nm) within the cell, shown by tracking the penetration of dextran molecules. For the first time, the size of pores on the cell membrane and the structural changes on the microalgae cell wall induced by electrical and mechanical treatments is reported.
Published: 2020
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13. Sensing of Oxygen Concentration in a Microfluidic Device mimicking Liver 3D Microarchitecture

Author: Manon Boul, Satomi Matsumoto, Marie Shinohara, Yasuyuki Sakai, Teruo Fujii, Anne Dubart-Kupperschmitt, Eric Leclerc, Bruno Le Pioufle, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INSERM UMR S1193, Laboratory for Integrated Micro Mechatronics Systems (LIMMS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-The University of Tokyo (UTokyo), Department of Chemical System Engineering, The University of Tokyo, The University of Tokyo (UTokyo), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Le Pioufle, Bruno
Subjects: Oxygen sensor, Organ-on-a-chip, Liver, Oxygen gradient, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Microfluidics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 3D microtissues
Abstract: International audience; We designed a microfluidic structure which closely reproduces liver microarchitecture, constraining primary rat hepatocytes at a high density and in three dimensions (3D), and in which a gradient of oxygen can be generated. The device includes an oxygen sensitive membrane that could map the oxygen consumption of hepatocytes. INTRODUCTION Compared to classical two-dimensional cell culture, microfluidic devices or/and 3D culture conditions were evidenced to increase the period of time during which primary hepatocytes retain their functions [1]. Moreover, microfluidic techniques offer the opportunity to mimic the in vivo hepatocyte zonation, by subjecting hepatocytes to oxygen gradients [1-2]. Such oxygen gradients that can be estimated by numerical simulations, were recently experimentally assessed using an oxygen sensitive fluorescent membrane [3]. We proposed to include the oxygen sensitive membrane within a miniaturized fluidic device mimicking several hepatic cords in series, and inducing a gradient of oxygen on those. Moreover each of those hepatic cord units was inducing 3D organization of hepatocytes, due to the 72 µm height of culture chambers in which they can aggregate.
Published: 2019

14. Characterization of Chlamydomonas Reinhardtii's cell wall and membrane permeability after PEF treatment and mechanical compressions within a microfluidic device

Author: Bensalem, Sakina, Bodenes, Pierre, Français, Olivier, Pareau, Dominique, Lopes, Filipa, Le Pioufle, Bruno, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, ESIEE Paris, Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Le Pioufle, Bruno
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology
Abstract: International audience
Published: 2019

15. Z-Axis Controllable Mille-Feuille electrode electrorotation device utilizing levitation effect

Author: Charles Moslonka, Taku Tsuchiya, Agnes Tixier-Mita, Frederic Marty, Olivier Français, Yuki Okamoto, Yoshio Mita, Yu-Sheng Lin, Hsiang-Yu Wang, Ayako Mizushima, Bruno Le Pioufle, Chen-li Sun, Sung Tsang, The University of Tokyo (UTokyo), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), National Tsing Hua University [Hsinchu] (NTHU), National Taiwan University [Taiwan] (NTU), ESIEE Paris, Laboratory for Integrated Micro Mechatronics Systems (LIMMS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-The University of Tokyo (UTokyo), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Le Pioufle, Bruno
Subjects: dielectrophoresis, Materials science, Electrorotation, business.industry, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Microfluidics, microfluidics, single cell analysis, Dielectrophoresis, Rotation, law.invention, law, Electrode, Levitation, Optoelectronics, Particle, Cartesian coordinate system, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, business
Abstract: International audience; This paper presents a new electrorotation (ROT) device composed of thick walls and multi-electrode layers, called as mille-feuille electrode device. The proposed device has three advantages: (1) The height of a measured particle is controllable by adjusting levitation forces. (2) The rotation of the particle is not affected by the friction to the substrates. (3) The number of electrode layers is extensible.
Published: 2019

16. Transport d'objets à proximité d'une surface captatrice

Author: Mottin, Donatien, Jullien, Marie-Caroline, Razan, Florence, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mottin, Donatien, Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of the fluids [physics.class-ph], [PHYS.MECA.MEFL] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Fluid mechanics [physics.class-ph], [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Fluid mechanics [physics.class-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

17. Electrical Detection of the Mechanical Alteration of Sickling Red Blood Cells within a Microfluidic Capillary Network

Author: Xu Tieying, Maria Lizarralde, Jean Roman, Wassim El Nemer, Bruno Le Pioufle, Olivier Français, Le Pioufle, Bruno, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Biologie Intégrée du Globule Rouge (BIGR (UMR_S_1134 / U1134)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Institut d'Alembert (IDA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris
Subjects: Sickle Cell Disease, Microfluidic Restriction, Bioimpedance, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Red Blood Cell Deformability, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: International audience; In this paper we demonstrate the capability to detect red blood cells mechanical disorders, in particular the sickle cell disease, using the electrical signature of the cell transit within a microfluidic restriction mimicking the blood capillaries.
Published: 2019

18. Inducing reversible or irreversible pores in Chlamydomonas reinhardtii with electroporation: Impact of treatment parameters

Author: Pierre Bodénès, Dominique Pareau, Filipa Lopes, Bruno Le Pioufle, Sakina Bensalem, Olivier Français, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, ESIEE Paris, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), ANR-10-LABX-0032,LaSIPS,LABORATORY FOR SYSTEMS AND ENGINEERING OF PARIS SACLAY(2010), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris
Subjects: Cell division, [SDV]Life Sciences [q-bio], Chlamydomonas reinhardtii, Treatment parameters, 7. Clean energy, Cell membrane, 03 medical and health sciences, 0404 agricultural biotechnology, medicine, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Energy demand, biology, Chemistry, Electroporation, Pulse duration, 04 agricultural and veterinary sciences, Cell concentration, biology.organism_classification, 040401 food science, medicine.anatomical_structure, Biophysics, Agronomy and Crop Science
Abstract: Electroporation is investigated as a possible means to facilitate the extraction of valuable compounds from microalgae. In addition, reversible or irreversible pores on the cell membrane can be obtained by changing the PEF conditions. In this paper, we discuss the impact of PEF parameters (pulse duration, ranging from 5 to 500 μs, and electrical field amplitude, values up to 7 kV·cm−1) and biomass characteristics (cell concentration, physiology) on the treatment efficiency and energy demand to induce reversible and irreversible permeabilization. Though similar levels of maximum reversible and irreversible permeabilization were obtained for all PEF conditions, the lowest energy demand and temperature increase were found for the lowest pulse duration (5 μs) tested. To better characterize microalgae electroporation, pore characterization (size and resealing time) was assessed. Pores with a maximum radius ranging from 0.8 to 0.9 nm reseal in few seconds, and do not affect cell division capability.
Published: 2019
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19. Particle capture by a surface in a microchannel

Author: Mottin, Donatien, Razan, Florence, Jullien, Marie-Caroline, Mottin, Donatien, APPEL À PROJETS GÉNÉRIQUE 2018 - Films liquides nano : dynamique et stabilité de systèmes diphasiques - - ILIAAD2018 - ANR-18-CE09-0029 - AAPG2018 - VALID, Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AFM, ANR-18-CE09-0029,ILIAAD,Films liquides nano : dynamique et stabilité de systèmes diphasiques(2018), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Portance, Lift, [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of the fluids [physics.class-ph], Microfluidique, [PHYS.MECA.MEFL] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Fluid mechanics [physics.class-ph], [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Fluid mechanics [physics.class-ph], Microhydrodynamique inertielle, Performance d'un capteur, Particules solides browniennes, [SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [PHYS] Physics [physics]
Abstract: Concentration measurements of biological or chemical liquid samples is a common process in numerous analysis protocols. Hydrodynamics studies achieve to predict the capture rate of molecules by a reactive surface in a straight channel. However, many applications require to measure concentration of objects whose sizes are way bigger than the molecular size (cells, particles, ...). The behavior of these objects is not described by existing theories which focus on nearly punctual objects, like molecules. In this study, we try to extend molecular theories to the capture of solid particles of non-zero size. A part of our experimental results presents a very good agreement with molecular theories, but the rest of it presents capture rates way inferior to it. On such objects, numerous works proved that the surrounding fluid can exert inertial forces which tend to push particles away from the walls. This is an hypothesis that could explain such reduction of capture performances., La mesure de concentration d'un échantillon liquide, qu'il soit biologique ou chimique, est un pro-cessus courant dans de nombreux protocoles d'analyse. Des études hydrodynamiques ont permis de prédire et de quantifier le taux de capture de molécules par une surface réactive située dans un canal droit. Pourtant, de nombreuses applications nécessitent de mesurer la concentration d'objets de taille bien supérieure à celle des molécules (cellules, particules,. . .). Le comportement de ces objets n'est pas décrit par les théories existantes qui se concentrent sur l'étude de molécules, donc d'objets consi-dérés ponctuels. Dans cette étude nous cherchons à étendre les théories moléculaires à la capture de particules solides de taille finie. Une partie des résultats expérimentaux obtenus est bien prédite par la théorie moléculaire, mais d'autres donnent des taux de capture bien moindres. Or, sur de tels objets, de nombreux travaux ont montré que le fluide environnant peut exercer une force inertielle de portance qui a tendance à repousser les particules loin des murs. C'est une hypothèse possible qui permettrait d'expliquer la réduction des performances de capture.
Published: 2019

20. Microfluidic device using reusable parylen-pdms packaging for the red blood cell transit time analysis in mechanical constrictions, using impedance measurement

Author: Xu Tieying, Maria Lizarralde, Wassim El Nemer, Bruno Le Pioufle, Olivier Français, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ESIEE Paris, and Le Pioufle, Bruno
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], Microfluidic, Bioimpedance, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SDV]Life Sciences [q-bio], Reversible Packaging, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, RBC deformability
Abstract: International audience; In this paper, a micro-device dedicated to the analysis of the Red Blood Cell (RBC) deformability is proposed. It is based on PDMS microfluidic channels mimicking the flowing in the capillary vascular network. The RBC transit time within the capillary is electrically sensed using embedded electrodes on glass associated to current blockage analysis. To get reusable device, a specific PDMS coated by parylen has been developed. In this way, the PDMS porosity to gaz is drastically reduced which permits to used depressurization for both controlling the biological sample flow and the non-permanent bonding of the device for reusable capability.
Published: 2018

21. Solid-state nanopore easy chip integration in a cheap and reusable microfluidic device for ion transport and polymer conformation sensing

Author: Bruno Le Pioufle, Jean Roman, Gilles Patriarche, Olivier Français, Nathalie Jarroux, Juan Pelta, Laurent Bacri, Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Saclay (COmUE), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, and ANR-17-CE09-0044,EPSILOMICS,Système de puces nanofluidiques pour le dosage de biomarqueurs en quantité epsilon dans les échantillons biologiques humains(2017)
Subjects: Materials science, 3D-printing, Protein Conformation, Microfluidics, microfluidics, 3D printing, Bioengineering, Nanotechnology, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, hydrodynamic simulations, Potassium Chloride, Nanopores, grafted polymer conformation, Lab-On-A-Chip Devices, Urea, Fluidics, Recycling, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Instrumentation, Fluid Flow and Transfer Processes, chemistry.chemical_classification, Ion Transport, business.industry, Process Chemistry and Technology, Silicon Compounds, ionic transport, Proteins, Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, Chip, 0104 chemical sciences, Characterization (materials science), solid-state nanopore, protein-urea interactions, [SDV.BBM.BP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biophysics, Nanopore, chemistry, Printing, Three-Dimensional, 0210 nano-technology, business, Lithium Chloride, Voltage
Abstract: International audience; Solid-state nanopores have a huge potential in upcoming societal challenging applications in biotechnologies, environment, health and energy. Nowadays, these sensors are often used within bulky fluidic devices that can cause cross-contaminations and risky nanopore chips manipulations, leading to a short experimental lifetime. We describe the easy, fast and cheap innovative 3D-printer-helped protocol to manufacture a microfluidic device permitting the reversible integration of a silicon based chip containing a single nanopore. We show the relevance of the shape of the obtained channels thanks to finite elements simulations. We use this device to thoroughly investigate the ionic transport through the solid-state nanopore as a function of applied voltage, salt nature and concentration. Furthermore, its reliability is proved through the characterization of a polymer-based model of protein-urea interactions at the nanometric scale thanks to a hairy nanopore.
Published: 2018
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22. Comparison of serial and parallelized microfluidic structures mimicking hepatic cords and liver sinusoids on a chip

Author: Manon Boul, Nassima Benzoubir, Nassim Arouche, Rasta Ghasemi, Jean-Pierre Lefevre, Yu-Kai Lai, Nathalie Rougier, Georges Uzan, Anne Dubart-Kupperschmitt, Bruno Le Pioufle, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), INSERM UMR S1193, Pathogénèse et traitement de l'hépatite fulminante et du cancer du foie, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), INSERM U1197, Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), Bioprédic International, Technopole Atalante Villejean, and Le Pioufle, Bruno
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2018

23. A General Approach Based on Sampled-Current Voltammetry for Minimizing Electrode Fouling in Electroanalytical Detection

Author: Olivier de Sagazan, Aurélie Girard, Isabelle Mazerie, Florence Razan, Philippe Hapiot, Pierre Didier, Nathalie Coulon, Didier Floner, Florence Geneste, Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: Polarography, Materials science, Passivation, 010401 analytical chemistry, Analytical chemistry, 02 engineering and technology, Dropping mercury electrode, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Catalysis, 0104 chemical sciences, electrode fouling, modelling, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Electrode, Electrochemistry, Electrode array, Electroanalytical method, electroanalysis, phenol, Hydrodynamic technique, passivation, 0210 nano-technology, [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other, Voltammetry
Abstract: International audience; Electrochemical analysis of species known to passivate electrode surfaces remains challenging. We previously proposed a new method dealing with sampled-current voltammetry performed on an electrode array to mimic polarography at a dropping mercury electrode for the detection of copper. In this work, we study the effectiveness of this method to circumvent electrode fouling with the analysis of phenol solutions at high concentrations (10-2 mol L-1), known to polymerize on electrode surface during its oxidation. Electrode arrays well-adapted to the analysis with such system are prepared by photolithography and characterized by X-Ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction and voltammetry. While analyses performed in conventional linear voltammetry or sampled-current voltammetry on a single electrode are considerably affected by electrode fouling, a linear calibration plot was achievable using our method. Modelling of the electrochemical signal showed that the current depends only on the applied potential and a parameter characteristic of the passivation phenomenon. It also underlined that sampled-current voltammetry on electrode array can circumvent the problem of passivation by a judicious choice of the sampling time.
Published: 2018
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24. A microfluidic approach to study the effect of mechanical stress on erythrocytes in sickle cell disease

Author: Maria Alejandra Lizarralde Iragorri, Bruno Le Pioufle, Alexander Rodrigo Ferreira, Jacques Elion, Ana Cristina Silva Pinto, Claudine Lapoumeroulie, Yann Lamarre, Tieying Xu, Simone Kashima, Valentine Brousse, Dimas Tadeu Covas, Sara El Hoss, Wassim El Nemer, Yves Colin, Olivier Français, Caroline Le Van Kim, Sophie D. Lefevre, Michael Dussiot, Biologie Intégrée du Globule Rouge (BIGR (UMR_S_1134 / U1134)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Service de pédiatrie générale [CHU Necker], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Laboratoire d'Excellence : Biogenèse et pathologies du globule rouge (Labex Gr-Ex), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay), Institut d'Alembert (IDA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), Universidade de São Paulo (USP), Protéines de la membrane érythrocytaire et homologues non-érythroides, Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), ESIEE Paris, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Adult, Male, 0301 basic medicine, Erythrocytes, Lysis, Adolescent, Cell, Biomedical Engineering, Bioengineering, Anemia, Sickle Cell, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Biochemistry, Young Adult, 03 medical and health sciences, Erythrocyte Deformability, Lab-On-A-Chip Devices, medicine, Humans, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Child, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Red Cell, Chemistry, Point mutation, General Chemistry, Middle Aged, Hypoxia (medical), Biomechanical Phenomena, Cell biology, Red blood cell, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Membrane protein, Child, Preschool, Female, Stress, Mechanical, medicine.symptom, Intracellular
Abstract: The human red blood cell is a biconcave disc of 6-8 × 2 μm that is highly elastic. This capacity to deform enables it to stretch while circulating through narrow capillaries to ensure its main function of gas exchange. Red cell shape and deformability are altered in membrane disorders because of defects in skeletal or membrane proteins affecting protein-protein interactions. Red cell properties are also altered in other pathologies such as sickle cell disease. Sickle cell disease is a genetic hereditary disorder caused by a single point mutation in the β-globin gene generating sickle haemoglobin (HbS). Hypoxia drives HbS polymerisation that is responsible for red cell sickling and reduced deformability. The main clinical features of sickle cell disease are vaso-occlusive crises and haemolytic anaemia. Foetal haemoglobin (HbF) inhibits HbS polymerisation and positively impacts red cell survival in the circulation but the mechanism through which it exerts this action is not fully characterized. In this study, we designed a microfluidic biochip mimicking the dimensions of human capillaries to measure the impact of repeated mechanical stress on the survival of red cells at the single cell scale under controlled pressure. We show that mechanical stress is a critical parameter underlying intravascular haemolysis in sickle cell disease and that high intracellular levels of HbF protect against lysis. The biochip is a promising tool to address red cell deformability in pathological situations and to screen for molecules positively impacting this parameter in order to improve red cell survival in the circulation.
Published: 2018
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25. Medical device equipped with sensors

Author: Barakat, Abdul I., Bozsak, Franz, Bonnassieux, Yvan, Le Pioufle, Bruno, Français, Olivier, Carreel, Bruno, Le Pioufle, Bruno, Laboratoire d'hydrodynamique (LadHyX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces [Palaiseau] (LPICM), École polytechnique (X), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), and ESIEE Paris
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Published: 2018

26. Functionalized Solid-State Nanopore Integrated in a Reusable Microfluidic Device for a Better Stability and Nanoparticle Detection

Author: Bruno Le Pioufle, Gilles Patriarche, Juan Pelta, Jean Roman, Olivier Français, Nathalie Jarroux, Laurent Bacri, Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Saclay (COmUE), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE - UMR 8587), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL), and Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
Subjects: chemistry.chemical_classification, polymer brush, Materials science, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Biomolecule, Microfluidics, Nanoparticle, Nanotechnology, 02 engineering and technology, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Polymer brush, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, solid-state nanopore, Nanopore, Membrane, chemistry, Ionic conductance, General Materials Science, Nanorod, nanopore functionalization, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Electrical detection based on single nanopores is an efficient tool to detect biomolecules, particles and study their morphology. Nevertheless the surface of the solid-state membrane supporting the nanopore should be better controlled. Moreover, nanopore should be integrated within microfluidic architecture to facilitate control fluid exchanges. We built a reusable microfluidic system integrating a decorated membran, rendering the drain and refill of analytes and buffers easier. This process enhances strongly ionic conductance of the nanopore and its lifetime. We highlight the reliability of this device by detecting gold nanorods and spherical proteins.
Published: 2017
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27. Monitoring of Microalgae Lipid Accumulation Using RF Open Ended Biosensor

Author: Pierre Bodénès, Bruno Le Pioufle, Thierry Bore, Sakina Bensalem, Filipa Lopes, Emile Martincic, Abdelhatif El Fellahi, Olivier Français, University of Queensland [Brisbane], Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, ESIEE Paris, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, and Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
Subjects: Permittivity, Materials science, Lipid accumulation, [SDV]Life Sciences [q-bio], 010401 analytical chemistry, Analytical chemistry, Dielectric, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, 010309 optics, 0103 physical sciences, Calibration, Radio frequency, Electrical and Electronic Engineering, Reflection coefficient, Coaxial, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Instrumentation, Biosensor
Abstract: International audience; This letter presents an original approach to monitor the lipid intracellular content of microalgae by the radio frequency (RF) analysis of the broadband dielectric characterization. This study shows that the lipid quantification can be deduced from the complex dielectric spectra properties extracted from the reflection coefficient (S11) measurement. A calibration of the open-ended coaxial biosensor is performed using three different conditions (vacuum, water, and methanol) from which the complex dielectric behavior is well known. From the microalgae RF measurements, the complex permittivity spectrum of the biological samples is estimated up to 3 GHz. In this way, the microalgae lipid content and, thus, its state of accumulation can be further monitored using this RF biosensor.
Published: 2017
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28. Mechanical and Electrical sensing of single biological cell properties within microfluidic devices

Author: Le Pioufle, Bruno, Français, Olivier, Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Le Pioufle, Bruno
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2017

29. Rheology of chalcogenide glasses under light irradiation

Author: Marion Specht, Yann Gueguen, Virginie Nazabal, Florence Razan, Jean-Christophe Sangleboeuf, Gueguen, Yann, Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [PHYS.MECA.MEMA] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph]
Abstract: International audience; Chalcogenide glasses undergo various photoinduced effects under light irradiation in their band-gap andsubband-gap range (refractive index, density, band-gap energy changes…). More specifically, the viscosityof these glasses can be tuned only by playing with the irradiation conditions, without any temperatureincrease. Because the photoinduced viscosity change (“photofluidity”) is athermal, it could allow glassforming at a micrometer scale (the size of a laser spot), and without risk of crystallization. Nevertheless, thephotofluidity is poorly understood up to now, especially because few methods exist to properly assess therheological properties under light irradiation. First because photoinduced changes occurs within time scalesshorter than the time required to measure viscoelastic properties by static methods (creep or relaxation tests).Secondly, because we can assume that the light is homogeneously absorbed (and thus, the mechanicalproperties homogeneously changed) along the thickness of the glass only if its dimensions are very thinregarding the light absorption coefficient. We proposed here a dynamical method to track the kinetic of thesechange in glass thin films under light cycles. We describe here this method and investigate the influence ofthe wavelength and the power of the light source on the viscoelastic properties. We analyze the kinetic of theevolution of these properties and the influence of the glass composition.
Published: 2017

30. Characterization of Retinal Pigmented Epithelium Cells Density on a MicroElectrode Array Using Impedance Spectroscopy

Author: Valérie Fradot, Olivier Français, Manon Valet, Lionel Rousseau, Serge Picaud, Jocelyn Boutzen, Gaelle Lissorgues, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Institut de la Vision, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), ESIEE Paris, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, and Francais, Olivier
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Materials science, [SPI] Engineering Sciences [physics], Retinal implant, lcsh:A, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Capacitance, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, chemistry.chemical_compound, [SPI]Engineering Sciences [physics], 020901 industrial engineering & automation, Optics, retinal pigment epithelium cells, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Polarization (electrochemistry), [SDV.IB.BIO]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Biomaterials, Electrical impedance, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, impedance spectroscopy, business.industry, 010401 analytical chemistry, Retinal, Multielectrode array, 0104 chemical sciences, Dielectric spectroscopy, MicroElectrode Array, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, chemistry, Electrode, sense organs, lcsh:General Works, business, Biomedical engineering
Abstract: International audience; This work is aiming at using impedance measurements on MicroElectrode Array (MEA) in order to evaluate the cellular density at its surface. As the context of these measurements is retinal implants, the retinal pigmented epithelium cells (RPE) are used as cellular model. We measured the impedance changes at 4 different locations of the MEA during 13 days (approximately one measure every two days) and the cell density by manually counting them by microscope imaging taken just after the impedance measurement. A correlation between the cell density and the impedance measurement's change can be observed. The electrode interfaces and the biological cells are associated with an electrical model taking into account the ionic conduction (resistance) and polarization effects (capacitance).
Published: 2017
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31. Monitoring Biological Cell Flow within a Mimicking Capillary Device with Impedance Measurement

Author: Wassim El Nemer, Maria Lizarralde, Bruno Le Pioufle, Olivier Français, Tieying Xu, Le Pioufle, Bruno, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie Intégrée du Globule Rouge (BIGR (UMR_S_1134 / U1134)), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris
Subjects: Frequency response, Microchannel, Capillary action, Chemistry, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 010401 analytical chemistry, Microfluidics, Analytical chemistry, microfluidic, lcsh:A, 02 engineering and technology, Dielectric, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Electrode, bioimpedance, Electrical measurements, sickle cell disease, lcsh:General Works, mimetic chip, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, Biomedical engineering, Voltage
Abstract: International audience; This paper presents a microfluidic system, characterizing the red blood cell (RBC) deformability through its transit time in a microchannel, which dimensions reproducing blood microcirculation capillary. Electrodes are integrated within the microchannel for electrical measurements. The transit time is measured with the electrical blockade produced when the RBC squeezes in the microchannel (d = 5 μm diameter, while the cell diameter is 8 μm). In order todetermine most suitable electrical frequency range for the voltage applied to excitation electrodes, FEM numerical simulation of the bioimpedance is achieved and presented in this paper. We investigated the frequency response of the bioimpedance taking into account the electrode polarization, the dielectric properties of the medium, a single shell model for RBC and finally the RBC position within the microchannel.
Published: 2017
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32. Single Cell Electrical Characterization Techniques

Author: Olivier Français, Bruno Le Pioufle, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Damijan Miklavcic
Subjects: Materials science, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, business.industry, Electroporation, 010401 analytical chemistry, Nanotechnology, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Cell membrane, Microelectrode, Membrane, medicine.anatomical_structure, Electric field, Electrode, medicine, Optoelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, business, Electrical impedance, Electrorotation
Abstract: International audience; In this chapter the possibility to electrically characterize the electroporation of single cells is discussed. During the electroporation process, the application of pulsed electric field (Transmembrane Voltage Induced by Applied Electric Fields) leads to the partial permeabilization of the cell membrane, opening access to the cytoplasmic compartment for drug delivery, for instance. The electric impedance of the cell is modified by such a treatment. Impedance measurement can thus be employed to characterize the permeabilization effect, on a given angular frequencies range, which leads to an impedance spectrum. The impedance spectrum measurement can be achieved even at the level of single cells. In that case, the distance between the detection microelectrodes and the cell must be considered in order to achieve a satisfactory sensitivity. In addition, when considering the impedance measurement of cells flowing through a microfluidic channel, fast detection is also required, as the cell is present between the measurement electrodes only for a short while. A specific strategy must then be employed to achieve such goal. In this case, instead of screening the whole frequencies spectrum, a few set of frequencies should be selected and mixed to be simultaneously injected prior to synchronous detection. Another way to assess the single cell impedance is the use of indirect methods based on the mechanical behavior of cells that polarize under the application of a stationary or propagative electrical field. In particular, electrorotation experiment provides the electrical characterization of the cell, which is dependent of its level of permeabilization, after the application of electrical field pulses. When such approach is used, the vicinity of electrodes is less critical as the main requirement lays on the homogeneity of the rotating electrical field. Finally, the possibility to focus the electroporation at the subcellular level is discussed in the chapter. Indeed, the use of micro- or nanotechnology permits to localize spatially the electroporation on a tiny portion of the membrane of single cells. Adherent cells can be locally electroporated, using nanosized electrodes, subsequently used to monitor the intracellular potential.
Published: 2017
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33. Nanoparticle electrical analysis and detection with a solid-state nanopore in a microfluidic device

Author: Jean Roman, Nathalie Jarroux, Olivier Français, Bruno Le Pioufle, Gilles Patriarche, Juan Pelta, Laurent Bacri, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et Nanotechnologies (C2N (UMR_9001)), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Le Pioufle, Bruno
Subjects: Materials science, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Microfluidics, Solid-state, nanopores, Nanoparticle, translocation, Nanotechnology, 02 engineering and technology, virus, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Nano, Electrical analysis, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Engineering(all), electrical detection, [PHYS]Physics [physics], General Medicine, DNA, single particle, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Nanopore, Nanometre, 0210 nano-technology, protein, [PHYS.COND.CM-SCM]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Soft Condensed Matter [cond-mat.soft]
Abstract: International audience; Our society is increasingly exposed to harmful nano and nanobio particles as new viruses, harmful proteins (like prions) and metallic nanoparticles that need to be better detected and identified. Solid-state nanopores are rapidly growing candidates for fast and label-free electrical detection and analysis of nanoparticles. Being able to analyze each nanoparticle one at a time, the nanopore technology yields astonishing sensitivity results, a determining asset for early virus or pollutant detection. This proceeding describes our approach to develop an integrated sensor at the nanometer level.
Published: 2016
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34. Effects of Poloxamer 188 on red blood cell membrane properties in sickle cell anaemia

Author: Bruno Le Pioufle, Miklos Rabai, Mickaël Marin, Philippe Connes, Barbara Sandor, Sophie D. Lefevre, Anaïs Mozar, Nathalie Lemonne, Olivier Français, Caroline Le Van Kim, Claudine Lapoumeroulie, Wassim El Nemer, Physiopathologie et traitement des maladies du foie, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AP-HP Hôpital Paul Brousse, Biologie Intégrée du Globule Rouge (BIGR (UMR_S_1134 / U1134)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Institut Jacques Monod (IJM (UMR_7592)), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité Transversale de la Drépanocytose, CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Hôpital Ricou, ESIEE Paris, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL), Laboratoire Interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM ), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM), Dynamique des Structures et Interactions des Macromolécules Biologiques - Pôle de La Réunion (DSIMB Réunion), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA)-CHU Pointe-à-Pitre/Abymes [Guadeloupe] -Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hôpital Paul Brousse-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA)-Institut National de la Transfusion Sanguine [Paris] (INTS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université des Antilles (UA)
Subjects: Erythrocyte Aggregation, Male, 0301 basic medicine, [SDV]Life Sciences [q-bio], Blood viscosity, Cell, Anemia, Sickle Cell, Poloxamer, 030204 cardiovascular system & hematology, Biology, Erythrocyte aggregation, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Cell Adhesion, medicine, Humans, Clinical severity, Cell adhesion, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Erythrocyte Membrane, Hematology, Blood Viscosity, 3. Good health, Red blood cell, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Membrane, Immunology, Female
Abstract: Vaso-occlusive crisis (VOC) is the main acute complication in sickle cell anaemia (SS) and several clinical trials are investigating different drugs to improve the clinical severity of SS patients. A phase III study is currently exploring the profit of Velopoloxamer in SS during VOCs. We analysed, in-vitro, the effect of poloxamer (P188) on red blood cell (RBC) properties by investigating haemorheology, mechanical and adhesion functions using ektacytometry, microfluidics and dynamic adhesion approaches, respectively. We show that poloxamer significantly reduces blood viscosity, RBC aggregation and adhesion to endothelial cells, supporting the beneficial use of this molecule in SS therapy.
Published: 2016
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35. Setting parameters influence on accuracy and stability of near-field scanning microwave microscopy platform

Author: Tuami Lasri, Kamel Haddadi, Abdelhatif El Fellahi, Sijia Gu, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes - IEMN (CSAM - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Institut TELECOM/TELECOM Lille1, Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microtechnology and Instrumentation for Thermal and Electromagnetic Characterization - IEMN (MITEC - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), ANR-11-EQPX-0015,Excelsior,Centre expérimental pour l'étude des propriétés des nanodispositifs dans un large spectre du DC au moyen Infra-rouge.(2011), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-CY Cergy Paris Université (CY), and École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)
Subjects: Accuracy and precision, Spectrum analyzer, Microscope, Materials science, business.industry, 020208 electrical & electronic engineering, 020206 networking & telecommunications, Near and far field, 02 engineering and technology, law.invention, [SPI]Engineering Sciences [physics], Optics, Microwave imaging, law, Microscopy, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering, Coaxial, business, Instrumentation, Microwave
Abstract: International audience; In this paper, the impact of different setting parameters on the performance of a microwave microscope is evaluated. This study is performed on a homemade near-field scanning microwave microscope built up with a conventional vector network analyzer and a vertical coaxial evanescent probe. A broadband matching network based on an interferometric technique is inserted between the analyzer and the probe to enhance the measurement sensitivity/accuracy in the frequency range 2-20 GHz. The performance of the system in terms of measurement accuracy and stability is derived as a function of different setting parameters. Microwave surface imaging of subwavelength features is evaluated as a demonstration. This paper provides a guide for best practice in microwave microscopy.
Published: 2016
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36. First in vivo results of an innovative sensor to detect stent-related complications

Author: Bozsak, Franz, Carreel, Bruno, Massina, Pierluca, Cottance, Myline, Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Barakat, Abdul I., Laboratoire d'hydrodynamique (LadHyX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Francais, Olivier
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI] Engineering Sciences [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2015

37. In situ and real time electroporation of a lipid producing microalgae in a microfluidic device

Author: Bodénès, Pierre, Bensalem, Sakina, Lopes, Filipa, Pareau, Dominique, Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Francais, Olivier
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology
Abstract: International audience
Published: 2015

38. Electrorotation as a Versatile Tool to Estimate Dielectric Properties of Multi-scale Biological Samples: from Single Cell to Spheroid Analysis

Author: Trainito, Claudia Irene, Bayart, Emilie, Bisceglia, Emilie, Subra, Frédéric, Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Radiothérapie moléculaire (UMR 1030), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Biologie et de Pharmacologie Appliquée (LBPA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Le Pioufle, Bruno, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: International audience; The possibility to use the electric field as a way to interact with the cell or tissue has recently led to many applications in research laboratories and industry: gene therapy, tumour treatment, electrochemiotherapy, cell fusion, cancer diagnosis and characterization of biological tissues. Among the AC electrokinetic techniques, the electrorotation allows identification of the dielectric properties of analysed bio-samples (single prokaryotic or eukaryotic cell, algae, or cell assemblies like spheroids) through the analysis of their rotational velocity when immersed within a rotating electric field.This paper presents a microfluidic device, dedicated to the determination of the electro-physiological properties of biological samples, which uses the combination of two forces, the negative dielectrophoresis force (nDEP) for the cell trapping and the electrorotation torque for the rotation of the biosample. An estimation of the biosample dielectric parameters is obtained through the analysis of the rotational velocity curve versus the electric field frequency.An observation set-up includes a fast camera that allows time controlled image sequence acquisition. Frames are then digitalized and from the analysis of the rotational velocity of the sample, its complex permittivity is determined, leading to the estimation of the conductivity and the permittivity of the membrane and the cytoplasm in the case of single cell.
Published: 2015
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39. New wideband electromagnatic on-line system for microalgae production monitoring

Author: Serfaty, Stephane, Zhou, Xi, Roucaries, Bastien, Besse, Régis, Griesmar, Pascal, Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine, Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instrumentation et Imagerie (SATIE-II), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS)
Subjects: 0106 biological sciences, Electromagnetics, Materials science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Biocompatibility, Food industry, business.industry, Chemical structure, Analytical chemistry, Conductivity, 01 natural sciences, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Chemical engineering, Ionic strength, 010608 biotechnology, By-product, business, Electrical impedance, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Hyaluronic acid (HA) is present in almost all biological fluids and tissues. The chemical HA structure is described as a linear polysaccharide with a high molecular mass (about one MDa) formed from disaccharide units containing Nacetyl-d-glucosamine and glucuronic acid. This chemical structure ensures an excellent biocompatibility. In addition its viscoelastic properties are singularly appreciated in cosmetic products like moisturizing preparations, anti-wrinkle effect cream (for the elasticity restoration) [1], and skin protection against ultraviolet irradiation [2]. HA is usually produced from non-sustainable resource, or from genetically modified (GMO) bacteria, or from animal waste [3]. A novel method production of this high value product (more than 100 k€/kg [4]) had recently emerged based on microalgae production process [5]. In order to be competitive, users of this new manufacturing method need to assess in-line the quality of the product and if it possible use this information for product quality optimization. Electromagnetic sensors are well known in the food industry for reliability and quick quality assessment of hydrocarbon based food like wheat [6]. This paper reports some preliminary results on microalgae by product of an electromagnetic wideband radiofrequency sensor. This sensor consists of an open coaxial line cell filled with a liquid solution and impedance measurement of the cell is carried by an network analyzer at a temperature of 25°C. The microalgae studied where separated in two phases, a liquid one extracted directly from the reactor (MC) and a foam like extracted by an in-reactor skimmer (ME). In order to assess the sensibility of the measurement and simulate different production yield, extracted fraction MC and ME where diluted. These dilutions were carried with respectively microalgae nutriment solution (NS) and pure water in order to keep a constant ionic strength to achieve the low frequency conductivity constant and to avoid a measurement bias. The preliminary results show a good sensitivity of impedance vs HA microalgae concentration in the 1 MHz to 10 MHz range.
Published: 2015
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40. A generic and label free method based on dielectrophoresis for the continuous separation of microorganism from whole blood samples

Author: Myriam Cubizolles, Jean Berthier, Bruno Le Pioufle, Olivier Français, Claudia Trainito, Emilie Bisceglia, Frédéric Mallard, Catherine Pudda, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Chromatography, Medical treatment, Continuous flow, Chemistry, Microorganism, [SDV]Life Sciences [q-bio], Microfluidics, Metals and Alloys, Dielectrophoresis, Condensed Matter Physics, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, [SPI]Engineering Sciences [physics], Materials Chemistry, Electrical and Electronic Engineering, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Instrumentation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Label free, Whole blood
Abstract: Current methods for the in vitro diagnostics of bloodstream infections are based on blood culture, followed by phenotypic characterization of the pathogen. Nevertheless, such methods are too long in the case where a fast and appropriate medical treatment is needed. There is thus a very strong interest in blood sample decomplexification methods to be coupled to the existing analytical means. In this paper, we report the continuous flow capture and concentration of microorganisms spiked in a blood sample, flowing within a dedicated microfluidic device. The separation is achieved with dielectrophoresis (DEP) forces, using hypotonic conditions for the buffer. We demonstrate efficient and real-time accumulation of target pathogens from blood in our microfluidic device, thus providing a decomplexified sample suitable for further characterization. In particular, up to 97% capture rate could be observed with Escherichia coli micro-organisms. Simultaneous separation of different micro-organisms (Gram+, Gram− and yeast) could also be achieved, showing the versatility of the method and device.
Published: 2015
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41. SU-8 microchannels for live cell dielectrophoresis improvements

Author: Pavel Fikar, Vjaceslav Georgiev, Bruno Le Pioufle, Feriel S. Hamdi, Olivier Français, Gaelle Lissorgues, D. Georgiev, Lionel Rousseau, ESIEE Paris, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), FEL ZCU (KAE), Université de la Bohème Occidentale-West Bohemia University, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, University of West Bohemia [Plzeň ], Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes ( ESYCOM ), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université Paris-Est Marne-la-Vallée ( UPEM ) -ESIEE Paris, University of West Bohemia, department of electrical engineering, Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Institut d'Alembert ( IDA ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ), Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay ( ENS Paris Saclay ), FEL ZCU ( KAE ), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Francais, Olivier, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Institut d'Alembert (IDA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)
Subjects: Rapid prototyping, Materials science, Fabrication, [SPI] Engineering Sciences [physics], Microfluidics, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Direct bonding, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI]Engineering Sciences [physics], Sensitivity (control systems), Electrical and Electronic Engineering, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SDV.IB.BIO]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Biomaterials, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Microchannel, business.industry, 010401 analytical chemistry, Dielectrophoresis, Condensed Matter Physics, 021001 nanoscience & nanotechnology, Electronic, Optical and Magnetic Materials, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, 0104 chemical sciences, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Hardware and Architecture, Silanization, Electrode, Optoelectronics, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, business
Abstract: In this work a novel highly precise SU-8 fabrication technology is employed to construct microfluidic devices for sensitive dielectrophoretic (DEP) manipulation of budding yeast cells. A benchmark microfluidic live cell sorting system is presented, and the effect of microchannel misalignment above electrode topologies on live cell DEP is discussed in detail. Simplified model of budding Saccharomyces cerevisiae yeast cell is presented and validated experimentally in fabricated microfluidic devices. A novel fabrication process enabling rapid prototyping of microfluidic devices with well-aligned integrated electrodes is presented and the process flow is described. Identical devices were produced with standard soft-lithography processes. In comparison to standard PDMS based soft-lithography, an SU-8 layer was used to construct the microchannel walls sealed by a flat sheet of PDMS to obtain the microfluidic channels. Direct bonding of PDMS to SU-8 surface was achieved by efficient wet chemical silanization combined with oxygen plasma treatment of the contact surface. The presented fabrication process significantly improved the alignment of the microstructures. While, according to the benchmark study, the standard PDMS procedure fell well outside the range required for reasonable cell sorting efficiency. In addition, PDMS delamination above electrode topologies was significantly decreased over standard soft-lithography devices. The fabrication time and costs of the proposed methodology were found to be roughly the same.
Published: 2015
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42. Monitoring the permeabilization of a single cell in a microfluidic device, through the estimation of its dielectric properties based on combined dielectrophoresis and electrorotation in-situ experiments

Author: Trainito, Claudia Irene, Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: International audience; The electric field is commonly used in microdevices to handle, treat or monitor living cells for various biological or biomedical applications (cells electrofusion, gene electrotransfer, drugs injection, cell sorting, …). Dielectrophoresis (DEP) forces, using stationary waves (conventional DEP) or travelling waves, are widely used for the cell handling or sorting. Electrorotation, which is induced by a rotating electrical field, is used for the determination of cell dielectric parameters. The application of pulsed electric field (PEF) results in the cell membrane permeabilization that might allow the transfer of various molecules in the cytoplasm. In this paper we propose a method to monitor in-situ the level of electropermeabilization induced by PEF application on a single cell, by combining the dielectrophoresis force and the electrorotation torque within a microfluidic device. The method was experimented on two different cell lines (human leukemic T cell lymphoblast and murine melanoma cell): a single cell is captured by dielectrophoresis while its dielectric properties (both permittivity and conductivity of cytoplasm and membrane) are estimated thanks to a rotating electric field, which is applied simultaneously. The permeabilization effect of PEF, applied to the single cell trapped in such conditions in the biodevice, could be monitored by the estimation of its dielectric properties before and after pulse application.
Published: 2015
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43. Microfluidic devices for the cell sensing and treatment

Author: Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Le Pioufle, Bruno, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2015

44. Multiport Reflectometer Based on Subtractive Mixing

Author: D. Glay, Abdelhatif El Fellahi, Tuami Lasri, Kamel Haddadi, Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes - IEMN (CSAM - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Institut TELECOM/TELECOM Lille1, Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Microtechnology and Instrumentation for Thermal and Electromagnetic Characterization - IEMN (MITEC - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE)
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], Subtractive color, Computer science, Physics::Instrumentation and Detectors, Detector, Electronic engineering, Reflection (physics), Electrical and Electronic Engineering, Reflection coefficient, Network analyzer (electrical), Instrumentation, Mixing (physics)
Abstract: International audience; A compact multiport reflectometer using a new subtractive mixing scheme for the determination of reflection coefficients in the frequency range of 1-10 GHz is proposed. Compared with classical multiport reflectometers, the architecture proposed reduces the design complexity. Comparison between experimental results obtained from the proposed reflectometer and those given by a conventional network analyzer is given.
Published: 2015
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45. A biomimetic microfluidic chip to study the circulation and mechanical retention of red blood cells in the spleen

Author: Picot, Julien, Ndour, Papa Alioune, Lefevre, Sophie D., El Nemer, Wassim, Tawfik, Harvey, Galimand, Julie, Da Costa, Lydie, Ribeil, Jean-Antoine, de Montalembert, Mariane, Brousse, Valentine, Le Pioufle, Bruno, Buffet, Pierre, Le Van Kim, Caroline, Français, Olivier, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDV.MHEP.HEM]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Hematology, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2015
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46. The intrinsic luminescence of individual plasmonic nanostructures in aqueous suspension by photon time-of-flight spectroscopy

Author: Julien R. G. Navarro, Martinus H. V. Werts, Stephane Parola, Matthieu Loumaigne, Anne Débarre, MOLTECH-Anjou, Université d'Angers (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie - UMR5182 (LC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Synthèse et électrosynthèse organiques (SESO), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Aimé Cotton (LAC), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-JCJC-1005,COMONSENS,Modulation contrôlée et réversible de la réponse optique des assemblages de nanoparticules de métaux nobles pour la biodétection en microfluidique(2010), ANR-11-IDEX-0003,IPS,Idex Paris-Saclay(2011), ANR-09-NANO-0027,NanoPDT,Nouveaux systèmes de nanoparticules hybrides à absorption multiphotonique pour la photothérapie à haute résolution spatiale.(2009), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Institut de Chimie du CNRS (INC), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)
Subjects: Materials science, Photoluminescence, business.industry, Scattering, Physics::Optics, Nanotechnology, Light scattering, Colloidal gold, Optoelectronics, General Materials Science, Nanorod, [PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, business, Luminescence, Plasmon, Localized surface plasmon
Abstract: International audience; We have studied the intrinsic one-photon excited luminescence of freely diffusing gold nanoparticles of different shapes in aqueous suspension. Gold nanospheres were used as a reference, since their luminescence has been investigated previously and their light absorption and scattering properties are described analytically by Mie theory. We then studied gold nanobipyramids and nanostars that have recently gained interest as building blocks for new plasmonic nanosensors. The aim of our study is to determine whether the luminescence of gold nanoparticles of complex shape (bipyramids and nanostars) is a plasmon-assisted process, in line with the conclusions of recent spectroscopic studies on spheres and nanorods. Our study has been performed on particles in suspension in order to avoid any artefact from the heterogeneous environment created when particles are deposited on a substrate. We employ a recently developed photon time-of-flight method in combination with correlation spectroscopy of the light scattered by the particles to probe the luminescent properties of individual particles based on a particle-by-particle spectral analysis. Furthermore, we have performed resonant light scattering spectroscopic measurements on the same samples. Our work demonstrates the power of our time-of flight method for uncovering the plasmonic signatures of individual bipyramids and nanostars during their brief passage in the focal volume of a confocal set-up. These spectral features of individual particles remain hidden in macroscopic measurements. We find that the intrinsic photoluminescence emission of gold bipyramids and gold nanostars is mediated by their localized surface plasmons.
Published: 2015
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47. A microfluidic device to determine dielectric properties of a single cell : a combined dielectrophoresis and electrorotation technique

Author: Trainito, Claudia, Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Francais, Olivier
Subjects: Electrorotation, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Microfluidic, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Dielectrophoresis, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology
Abstract: International audience; Electric fields interaction with living cells is commonly used in lab-on-chips. Indeed AC electrokinetic techniques (dielectrophoresis, electrorotation and traveling wave dielectrophoresis) are used to handle, trap or separate biological entities (eukaryotic cells, bacteria, yeasts, algae) in microfluidic devices.Several studies have shown how electric fields can be used to discriminate cell depending on their dielectric properties, which represents a growing interest for many biomedical applications (target cell identification from an heterogeneous biological sample, different stages of cancer disease diagnosis,...).This paper presents a microfluidic device devoted to the determination of a single cell electro-physiological properties combining dielectrophoresis force for the cell trapping, with electrorotation experiments to extract the dielectric properties of the cell. A microfluidic device has been designed for this purpose and evaluated with two different cell lines.Combining dielectrophoresis and electrorotation experiments allows reproducible measurement by avoiding possible perturbations or interactions with other cells duting the analysis within the biodevice. External sollicitations applied to biological cell might be monitored in ‘real-time’ in such microfluidic platform.
Published: 2014

48. Microsystème dédié à l’étude de la polarisation diélectrique de micro-particules dans le cadre de formation master recherche : application au micro-positionnement 3D de cellules par force de diélectrophorèse

Author: Claudia Trainito, Bruno Le Pioufle, Olivier Français, Rémi Sieskind, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Francais, Olivier
Subjects: [SPI] Engineering Sciences [physics], media_common.quotation_subject, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.ELEC] Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, 010401 analytical chemistry, 02 engineering and technology, Art, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology, Humanities, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common
Abstract: International audience; A l’ENS de Cachan, le département E.E.A. a mis en place une série de travaux pratiques portant sur l’utilisation d’un microsystème « électro-fluidique », réalisé en salle blanche, pour le micro-positionnement par champ électrique d’objets inertes ou biologiques de dimension micrométrique. Cet enseignement est développé dans des formations de niveau Master.Le principe physique, exploité au travers des séances pédagogiques, est la polarisation diélectrique de microobjets soumis à des topologies de champs électriques induisant sur le dipôle la force de diélectrophorèse. Après avoir vu la théorie s’y rattachant, les étudiants utilisent et mettent en oeuvre un microsystème contenant un ensemble de configurations d’électrodes et de motifs pouvant générer le champ électrique. Ils peuvent faire de la capture de micro-objets et du positionnement contrôlé suivant quatre degrés de liberté (translation tridimensionnelle + rotation selon un axe). Pour cela, ils sont amenés à mettre en place un environnement d’instrumentation comprenant microscope, caméra, générateurs, oscilloscope, et synchroniser l’ensemble sous une interface Homme-Machine type LabVIEW©. Ils réalisent des expériences simples où ils contrôlent la position et/ou la rotation de microbilles de polystyrène (10 micromètres) et visualisent en temps réel ces expériences.La démarche pédagogique mise en oeuvre permet d’avoir une approche globale autour d’un microsystème. Les étudiants, de niveau Master, étudient non seulement la physique d’un phénomène à l’échelle du micron, mais participent à la conception et réalisation en micro-technologie d’une puce dédiée. Ils exploitent ensuite en travaux pratiques un environnement complet qui, dans le cadre de M2 recherche en biotechnologie, peut amener à des expériences sur des objets biologiques (cellules, levures, algues,..).
Published: 2014
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49. Low Temperature Irreversible Poly(DiMethyl) Siloxane Packaging of Silanized SU8 Microchannels: Characterization and Lab-on-Chip Application

Author: Bruno Le Pioufle, Marion Woytasik, Elisabeth Dufour-Gergam, Olivier Français, Feriel S. Hamdi, Magdalèna Couty, Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'électronique fondamentale (IEF), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), and Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE)
Subjects: Materials science, Microchannel, Mechanical Engineering, 010401 analytical chemistry, Composite number, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Lab-on-a-chip, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, law.invention, Contact angle, chemistry.chemical_compound, [SPI]Engineering Sciences [physics], chemistry, law, Silanization, Siloxane, Ultimate tensile strength, Fluidics, Electrical and Electronic Engineering, Composite material, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; In this paper, we describe and characterize a novel method, based on silanization, for strong bonding of SU8 microchannels to poly(dimethyl)siloxane (PDMS) flexible covers. First, the SU8 surface treatment process (silanization) is characterized through atomic force microscopy and contact angle measurements. The aging study proves grafting stability during more than two days. Silanized SU8 patterns and PDMS cover are finally bonded to seal the microchannel network. Such assembled microdevices can be used without leakage at flow rates above 2.4 mL/min, corresponding to 1.2 MPa if the PDMS deformation is neglected. The bonding tensile pressure exceeds 1.5 MPa, proving the packaging strength. Furthermore, SU8-PDMS composite devices display stable bonding after several weeks of storage. This rapid low cost and low temperature bonding technique is finally successfully employed to fabricate a fully packaged biochip for electric and fluidic handling of biological cells.
Published: 2014
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50. Etude et mise en oeuvre d’un microsystème fluidique pour la caractérisation diélectrique de cellules biologiques par électrorotation

Author: Français, Olivier, Le Pioufle, Bruno, Trainito, Claudia, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Francais, Olivier
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI] Engineering Sciences [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2014

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