Layer-by-Layer Fabrication and Characterization of DNA-Wrapped Single-Walled Carbon Nanotube Particles

Carbon nanotubes have been proposed as support materials for numerous applications, including the development of DNA sensors. One of the challenges is the immobilization of DNA or other biological molecules on the sidewall of carbon nanotubes. This paper introduces a new fabrication of DNA−carbon nanotubes particles using the layer-by-layer (LBL) technique on single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). Poly(diallyldimethylammonium) (PDDA), a positively charged polyelectrolyte, and DNA as a negatively charged counterpart macromolecule are alternatively deposited on the water-soluble oxidized SWCNTs. Pure DNA/PDDA/SWCNTs particles can be prepared and separated by simple unltracentrifugation. The characterization of DNA/PDDA/SWCNTs particles was carried out by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV−visible spectroscopy, Raman spectroscopy, and thermogravimetric analysis (TGA). An electrode modified by the DNA/PDDA/SWCNTs particles shows a dramatic change of the electrochemical signal in solutions of tris(2,2‘-bipyridyl)ruthenium(II) ((Ru(bpy)32+) as a reporting redox probe. A preliminary application of the DNA-modified carbon nanotubes in the development of DNA sensors used in the investigation of DNA damage by nitric oxide is presented

Cell culture and differentiation on patterned substrates and in microfluidic devices

Les technologies de nanofabrication et de microfluidique sont aujourd'hui largement utilisées pour les études de la biologie cellulaire. Il est particulièrement intéressant d'utiliser ces nouvelles technologies afin de contrôler plus précisément la culture et la différenciation des cellules souches. Tout d'abord, deux nouvelles méthodes de lithographie, i.e., la micro-aspiration par dégazage et la nano-impression UV molle sont présentées, en tenant compte des exigences pour la culture cellulaire. Des motifs de protéines ont été également obtenus dans des dispositifs microfluidiques, permettant de contrôler le positionnement cellulaire dans un micro-environnement particulier. Ensuite, de nouveaux dispositifs microfluidiques ont été conçus et utilisés pour évaluer la performance de la culture et la différenciation des cellules souches embryonnaires. Puis, en adaptant les protocoles existants et utilisant des chambres microfluidique à plusieurs compartiments, nous avons démontré la différenciation de cellules souches mésenchymateuses vers des cellules adipogéniques et cellules neurales. Enfin, la formation des réseaux cellulaires a été étudiée en utilisant les deux types de cellules souches et de facteurs de différentiation neuronale. En plus, nous avons initié des essais sur la fabrication des réseaux de micro-électrodes et le test de culture cellulaire sur ces réseaux afin de démontrer la transduction du signal de neurones sur puce.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Relevés de concentrations au voisinage des microélectrodes (étude du transport de masse en régime stationnaire et régime dynamique)

Based on a model previously developed in the laboratory accounting for the influences of diffusion and spontaneous convection on the mass transport of electroactive species, further studies were performed to better understand the contributions of each mode: linear diffusion, hemispherical diffusion, migration, spontaneous convection and convection induced by density gradients. The mapping of concentration profiles in the vicinity of electrodes was realized during electrochemical experiments in steady state and dynamic regimes. Detections with highly spatial resolution were perfomed by amperometry using ultramicroelectrodes as probes of concentration. Experimental results were found in good agreement with the theoretical predictions of the model in particulary when spontaneous convection takes place. The limits of this model were also establihed in case of convection induced locally by density gradients. This work gives the possibility to map concentration profiles above enzyme-modified electrodes. We present here our preliminary contribution about the elaboration of microelectrodes modified by glucose oxidase.Fondées sur un modèle précédemment développé au laboratoire tenant compte des effets de la diffusion et de la convection spontanée sur le transport de masse d espèces électroactives, des études plus approfondies ont été réalisées afin de mieux comprendre les contributions de chaque mode: diffusion linéaire, diffusion de type hémisphérique, migration, convection spontanée et convection induite par les gradients de densité. Le relevé de profils de concentration au voisinage d électrodes a été employé au cours d expériences en électrochimie en régime stationnaire et en regime dynamique. A cette fin, des détections spatiales, hautement résolues, ont été réalisées par ampérométrie en utilisant des ultramicroelectrodes en tant que sondes locales de concentration. Les résultats expérimentaux s avèrent en bon accord avec les prévisions théoriques issues du modèle lorsqu il y a notamment influence de la convection spontanée. Les limites de ce modèle ont été aussi établies dans le cas où la convection est induite localement par des gradients de densité. Ce travail ouvre la perspective de cartographier des profils de concentration au voisinage d électrodes modifiées par des enzymes. Nous présentons ici notre contribution quant à l élaboration de microélectrodes modifiées par de la glucose oxydase.PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Catalytic determination of ultra trace amounts of titanium by 2.5 – order differential oscillopolarography

541-544Ti(IV) has a very strong catalytic effect on the slow reaction of iodate-iodide-brilliant green (BG) in diluted sulphuric acid medium at 100oC. Brilliant green exhibits a sensitive 2.5 order differential oscillopolarographic wave at -0.45V(vs.SCE.). The influence of excess IO-3 on the polarographic measurements of Brilliant green can be eliminated by addition of ascorbic acid. This provides the basis for a novel and highly sensitive and selective catalytic kinetic method with 2.5 order differential oscillopolarographic detection of titanium. The effects of sulphuric acid, potassium iodate, potassium iodide and Brilliant green concentrations, reaction temperature and reaction time have been investigated. A calibration curve of titanium in the range 0.1 to 10.0 ng ml-1 has been obtained by the fixed-time procedure. The detection limit is found to be 0.03 ng ml-1.The new method has been applied for the determination of trace amounts of Ti in hair samples with satisfactory results