Confocal microscopy imaging of electrochemiluminescence at double band microelectrode assemblies.
Numerical solution of the inverse optical problem
Récemment, une étroite collaboration entre trois équipes issues des UMR CNRS 8640 (ENS), UMR 5255 CNRS (Institut des Sciences Moléculaires, Université Bordeaux 1) et du Laboratoire de Modélisation Mathématique et Informatique (KNURE, Kharkhov, Ukraine) a permis une analyse théorique des profils d’électrochimiluminescence (ECL) recueillis expérimentalement par un microscope Confocal au voisinage d’un assemblage de deux microélectrodes bandes (voir figure a).
Les différences observées entre les signaux ECL obtenus expérimentalement en différents plans de coupe horizontaux, Zsp, (voir figure a) et ceux prévus théoriquement on été globalement interprétés en différenciant les contributions de trois types de sources de lumière : (1) celles localisées hors du volume focal d’échantillonnage du microscope, mais contribuant néanmoins au signal détecté ; (2) celles contribuant au signal recueilli par réflexion sur les surfaces métalliques des électrodes ; (3) celles situées à l’intérieur du volume d’échantillonnage. L’approche théorique proposée est un modèle réaliste qui permet une résolution numérique du « problème inverse » : i.e. une étude de la réaction électrochimiluminescente à partir de l’examen de la structuration spatiale du signal lumineux émis en des plans horizontaux de côtes différentes au dessus de l’assemblage des électrodes. Ce travail offre une approche numérique très performante fondée sur l’utilisation de transformées conformes résolvant à la fois le problème de diffusion des espèces au voisinage des microélectrodes, le calcul précis de l’intensité ECL et des erreurs et aberrations liées à sa mesure ainsi qu’une procédure automatique d’ajustement des courbes théoriques expérimentales.
Contact : irina.svir@ens.fr
référence :
Confocal microscopy imaging of electrochemiluminescence at double band microelectrode assemblies.
Numerical solution of the inverse optical problem.
C. Amatore, A. Oleinick, O.V. Klymenko, L. Thouin, L. Servant, I. Svir.
ChemPhysChem , 8, 11, 1664-1676, 2007
L’analyse de Fourier en chip rend le coefficient de diffusion un paramètre intéressant en chimie analytique
Nous avons développé une nouvelle méthode microfluidique permettant de mesurer le coefficient de diffusion de solutés fluorescents de masse moléculaire comprise entre 102 et 106 Da. En appliquant un champ électrique permanent, le soluté est introduit par un fin canal dans une vaste chambre d’analyse où il migre le long de l’axe d’injection et diffuse en deux dimensions. Un profil de concentration stationnaire est ainsi obtenu et après traitement de l’image par transformée de Fourier le coefficient de diffusion est extrait. Nous montrons ensuite que cette approche multidimensionnelle peut être utilisée pour le criblage d’une librairie de petits composés se liant à une macromolécule ; une application à la détection de mutations ponctuelles dans l’ADN est finalement proposée.
Référence : Fourier Analysis to Measure Diffusion Coefficients on a Continuous Electrophoresis Chip and Resolve Mixtures
A. Estévez-Torres, C. Gosse, T. Le Saux, J.- F. Allemand,V. Croquette, H. Berthoumieux, A. Lemarchand and L. Jullien.
Anal. Chem. , 79, 8222-8231, 2007
Etirements
En faisant cheminer, sous l’effet d’un champ électrique, une molécule d’ADN génomique dans une forêt très dense de micropilliers, nous la forçons à s’étirer. Dans cet article, nous montrons que la dynamique de décompaction/étirement d’une molécule isolée d’ADN permet de remonter à la nature des interactions pouvant exister entre cette molécule et différents types de molécules de charge électrostatique opposée, comme des cations multivalents, des polymères ou des protéines.
Référence : Dynamic Conformational Behavior and Molecular Interaction Discrimination of DNA/Binder Complexes by Single-Chain Stretching in a Micro-Device
Contact : damien.baigl@ens.fr
W.-H. Huang, A. A. Zinchenko, C. Pawlak, Y. Chen, and D. Baigl
ChemBioChem, 8, 1771-1774, 2007
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