Équipe BIOelectronics, Smart Surfaces, Energy – BIOSSE

L’équipe BIOSSE s’est historiquement consacrée au développement de nouveaux outils de diagnostic ayant une application directe en santé et en contrôle environnemental. Au fil des années, l’équipe a exploré des champs scientifiques connexes indispensables au transfert industriel et à la valorisation de ses travaux. D’abord en électronique imprimée pour intégrer sur des surfaces variées les biocapteurs, l’équipe explore aujourd’hui le domaine des matériaux imprimés pour le stockage ou la production d’énergie dédiés à l’alimentation de (bio)capteurs.

Développement de biocapteurs électrochimiques sans marquage des cibles, ni ajout de réactifs.

Ces travaux incluent la mise au point de méthodes de fonctionnalisation de surfaces par des biomolécules ; i.e. les récepteurs sélectifs (séquences d’acides nucléiques, protéines, microorganismes) mais aussi la conception de couches minces dont l’électroactivité reflète la quantité de cible présente dans un échantillon donné.

Architectures de type transistors à effet de champ pour la quantification ultrasensibles de substances moléculaires.

Des architectures de type Electrolyte-Gated Field Effect Transistors (EGOFET) sont utilisées pour l’extrême sensibilité de leur caractéristiques électriques vis-à-vis d’évènements se déroulant au voisinage des contacts entre les électrodes et la solution.

Développement de méthodologies analytiques pour le monitoring des écosystèmes.

Des approches de détection électrochimiques originales par exemple de polluants ou de cations métalliques sont conçues pour répondre à la demande croissante de surveillance des océans. Dans ce même axe, des dispositifs imprimés de  diélectrophorèse sont développés pour la séparation et l’identification de microorganismes à haut débit.

Conception d’encres fonctionnelles pour des applications émergeantes en électronique imprimée et leur utilisation pour la fonctionnalisation de surfaces par impression.

En collaboration au sein de l’ITODYS (NanoCat, PIXEL), l’équipe conçoit et formule des encres photocatalytiques et électrocatalytiques pour des applications émergeantes de l’électronique imprimée telle que la production d’énergie, l’électrosynthèse et la biodétection. Une autre activité phare de cet axe concerne l’utilisation d’encres réactives pour la fonctionnalisation moléculaire de surfaces en utilisant des technologies d’impression pour y introduire des contrastes de propriétés physico-chimiques.

Etude de dispositifs de production d’énergie imprimés (redox-flow, thermoélectrique, surcapacités).

L’utilisation des technologies d’impression pour ce champ d’application ouvre des perspectives en termes de conformabilité des dispositifs (impression sur support souple), de légèreté et de cout de production. L’équipe travaille à la formulation d’encres et à la conception d’architectures originales pour lever les verrous scientifiques à l’augmentation des performances.

Innovation dans le domaine de l’électronique imprimée pour la santé.

L’équipe est fortement impliquée dans l’Institut PRINTUP (direction et coordination) qui développe, participe et accompagne des programmes de R&D partenariats Industrie-Recherche-Santé sur une gamme de maturité (TRL 1-6). L’équipe de recherche gère la plateforme technologique de l’Institut. Le savoir-faire technique et le parc instrumental de la plateforme permettent de déployer une offre de prestation à destination des industriels et chercheurs académiques ainsi que de réaliser des mini-séries de composants imprimés à façon.

Crédits photos Adobe Stock