Infrared Sensor System for Mobile-Robot Positioning in Intelligent Spaces

The aim of this work was to position a Mobile Robot in an Intelligent Space, and this paper presents a sensorial system for measuring differential phase-shifts in a sinusoidally modulated infrared signal transmitted from the robot. Differential distances were obtained from these phase-shifts, and the position of the robot was estimated by hyperbolic trilateration. Due to the extremely severe trade-off between SNR, angle (coverage) and real-time response, a very accurate design and device selection was required to achieve good precision with wide coverage and acceptable robot speed. An I/Q demodulator was used to measure phases with one-stage synchronous demodulation to DC. A complete set of results from real measurements, both for distance and position estimations, is provided to demonstrate the validity of the system proposed, comparing it with other similar indoor positioning systems

Microfluidic platform for the multiplexed electrochemical detection of cancer microRNAs

Le diagnostic précoce de maladies, telles que les cancers, représente un enjeu sociétal majeur. Pour répondre à ce besoin, de nouveaux outils de diagnostic fiables, rapides et miniaturisés doivent être mis au point. Dans ce contexte, les microARNs ont été identifiés comme biomarqueurs clés pour le diagnostic précoce de cancers. Plus précisément, la détection de combinaisons précises de séquences de microARNs assure une fiabilité maximale du diagnostic. Dans l’équipe du Dr. Jean Gamby au Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), une technique innovante pour la détection rapide et sensible de microARNs a été développée. Le but de mon doctorat était de développer un dispositif microfluidique pour la détection électrochimique multiplexée de plusieurs séquences de microARNs. Ce dispositif composé de deux principaux modules, permet la détection de séquences spécifiques de microARNs, d’une vingtaine de paires de bases, en 30 minutes avec une limite de détection de 10⁻¹² M, sans amplification préalable. Ce niveau de sensibilité et de spécificité est rendu possible grâce à l’intégration d’un capteur électrochimique à deux électrodes dans un dispositif microfluidique, et à l’utilisation d’un intercalant rédox, le bleu de méthylène, dans la solution électrolyte pour un transfert d’électrons longue distance. La géométrie de la puce microfluidique est conçue pour permettre la détection simultanée d’une combinaison de microARNs, composée de huit séquences différentes. En amont, un module microfluidique est adapté pour la dénaturation de doubles brins d’acides nucléiques, préalablement greffés sur des nanoparticules, par hyperthermie magnétique. Ce module permet la pré-concentration de séquences cibles de microARNs avant le module de détection.Early diagnosis of diseases, such as cancers, is a major societal issue. To meet this rising need, new reliable, fast and miniaturized diagnosis tools have to be developed. In this context, microRNAs have been identified as key biomarkers to diagnose cancers at an early stage. Specifically, the detection of a specific combination of microRNA sequences ensure a reliable diagnosis. Dr. Jean Gamby and his team, at the Center for Nanoscience and Nanotechnology (C2N) developed an innovative technique for a fast and sensitive detection of microRNAs. The goal of my phD thesis was to develop a microfluidic device for the multiplexed electrochemical detection of multiple sequences of microRNAs. This device, composed of two main modules, enables a specific detection of microRNAs, around twenty bases, in 30 minutes with a limit of detection of 10⁻¹² M, without any preliminary amplification. This level of sensitivity and specificity is achieved by the integration of an electrochemical sensor, with a two-electrode configuration, in a microfluidic device, and by using a DNA-binding redox probe, methylene blue, for long-range electron transfer. The microfluidic chip geometry is designed to enable the simultaneous detection of a microRNA combination, composed of eight different sequences. Upstream, a microfluidic module is adapted for the denaturation of double-stranded nucleic acids, previously grafted on nanoparticles, by magnetic hyperthermia. This module enables the preconcentration of targeted microRNAs sequences before the detection module

Plateforme microfluidique pour la détection électrochimique multiplexée de microARNs du cancer

Early diagnosis of diseases, such as cancers, is a major societal issue. To meet this rising need, new reliable, fast and miniaturized diagnosis tools have to be developed. In this context, microRNAs have been identified as key biomarkers to diagnose cancers at an early stage. Specifically, the detection of a specific combination of microRNA sequences ensure a reliable diagnosis. Dr. Jean Gamby and his team, at the Center for Nanoscience and Nanotechnology (C2N) developed an innovative technique for a fast and sensitive detection of microRNAs. The goal of my phD thesis was to develop a microfluidic device for the multiplexed electrochemical detection of multiple sequences of microRNAs. This device, composed of two main modules, enables a specific detection of microRNAs, around twenty bases, in 30 minutes with a limit of detection of 10⁻¹² M, without any preliminary amplification. This level of sensitivity and specificity is achieved by the integration of an electrochemical sensor, with a two-electrode configuration, in a microfluidic device, and by using a DNA-binding redox probe, methylene blue, for long-range electron transfer. The microfluidic chip geometry is designed to enable the simultaneous detection of a microRNA combination, composed of eight different sequences. Upstream, a microfluidic module is adapted for the denaturation of double-stranded nucleic acids, previously grafted on nanoparticles, by magnetic hyperthermia. This module enables the preconcentration of targeted microRNAs sequences before the detection module.Le diagnostic précoce de maladies, telles que les cancers, représente un enjeu sociétal majeur. Pour répondre à ce besoin, de nouveaux outils de diagnostic fiables, rapides et miniaturisés doivent être mis au point. Dans ce contexte, les microARNs ont été identifiés comme biomarqueurs clés pour le diagnostic précoce de cancers. Plus précisément, la détection de combinaisons précises de séquences de microARNs assure une fiabilité maximale du diagnostic. Dans l’équipe du Dr. Jean Gamby au Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), une technique innovante pour la détection rapide et sensible de microARNs a été développée. Le but de mon doctorat était de développer un dispositif microfluidique pour la détection électrochimique multiplexée de plusieurs séquences de microARNs. Ce dispositif composé de deux principaux modules, permet la détection de séquences spécifiques de microARNs, d’une vingtaine de paires de bases, en 30 minutes avec une limite de détection de 10⁻¹² M, sans amplification préalable. Ce niveau de sensibilité et de spécificité est rendu possible grâce à l’intégration d’un capteur électrochimique à deux électrodes dans un dispositif microfluidique, et à l’utilisation d’un intercalant rédox, le bleu de méthylène, dans la solution électrolyte pour un transfert d’électrons longue distance. La géométrie de la puce microfluidique est conçue pour permettre la détection simultanée d’une combinaison de microARNs, composée de huit séquences différentes. En amont, un module microfluidique est adapté pour la dénaturation de doubles brins d’acides nucléiques, préalablement greffés sur des nanoparticules, par hyperthermie magnétique. Ce module permet la pré-concentration de séquences cibles de microARNs avant le module de détection

Mobilités professionnelles après le chômage

XXVIIIe Journées de l'Association d'Economie Sociale Université de Reims Champagne-Ardenne, les 4 et 5 septembre 2008La sortie du chômage entraîne une forte mobilité professionnelle, seulement un quart des demandeurs d'emploi retrouvent le même métier. Ascendantes ou descendantes, ces mobilités sont empruntes de fortes contraintes que nous tentons ici d'expliciter

An Integrated Multiple Electrochemical miRNA Sensing System Embedded into a Microfluidic Chip

In this article, we present the design, fabrication and characterization of a microfluidic device and a dedicated electronic system to perform 8 multiplexed electrochemical measurements of synthetic miRNA strands, as well as the biochemical protocols developed for the functionalization of the electrodes and the quantification experiments. The outcomes of this work highlight that the parallelization of eight microchannels containing 2-electrode cells driven by the dedicated electronics offers a solution as robust as a conventional 3-electrode cell and commercially available potentiostats. In addition, this solution presents the advantage of simultaneously reduce the microfabrication complexity, as well as offering an integrated; multiplexed and portable system for the quantification of miRNA. The results presented demonstrate that the system shows a linear response on concentrations down to 10−18 mol/L of perfect matched reporter and capture sequences of synthetic miRNA

Optimized reactor for Pb(Zr,Ti)O

Synthesis of PZT solutions for thin films applications are realised either by sol-gel methods using reactive precursors or by MOD (metallorganic deposition) methods using heavy and/or hydrophobic precursors (applications: piezo or pyroelectric devices, integrated capacitors). Understanding these processes is difficult because of the complex chemistry of alkoxides. A specific MOD solution to produce PZT films is taken as an example to study the most important parameters influencing the behaviour of the final solution during deposition (spin coating) and subsequent thermal treatments. In this context a pilot reactor was developed in order to control and to measure this main parameters with the objective of a process optimization

Hyperthermie magnétique et détection électrochimique pour le relargage et la détection de microARN sans amplification de type PCR

International audienceLa réaction en chaine par polymérase (PCR), méthode de référence pour la mesure d'acides nucléiques ADN en biologie clinique, est basée sur une amplification chimique du nombre des copies d'une ou plusieurs séquences ADN pour pouvoir les amener à un seuil détectable. Bien que robuste, la méthodologie PCR présente l'inconvénient majeur d'être inadaptée pour la biologie d'urgence car le rendu d'un résultat (préparation, extraction, amplification et quantification) peut atteindre entre 4 et 6 heures. L'autre inconvénient, dans le cas des séquences ARN, est une étape supplémentaire de transcription inverse (RT) (ARN en ADN), étape délicate rallongeant encore le temps du protocole. Enfin, la technologie PCR est très consommatrice en énergie à cause des systèmes de régulation nécessaires pour les cycles de températures jusqu'à 95 °C. Cet article présente la preuve de concept d'un nouveau procédé couplant l'hyperthermie magnétique et la détection électrochimique (HDE) en microfluidique pour le relargage et la détection directe en moins de 3 h, à un seuil de détection de 10-18 M, d'un microARN synthétique et spécifique des lésions du foie (miR 122). L'objectif est d'aboutir à une sorte de biopsie microfluidique liquide rapide (1 h 30) pour le diagnostic d'urgence. Mots-clés Microfluidique, électrochimie, hyperthermie, nanoparticules magnétiques, acides nucléiques, PCR