FR2757949A1

FR2757949A1 - Microsysteme pour analyses biologiques et son procede de fabrication

Info

Publication number: FR2757949A1
Application number: FR9616201A
Authority: FR
Inventors: Jean Frederic Clerc; Claude Massit
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-07-03
Anticipated expiration: 2016-12-30
Also published as: FR2757949B1; WO1998029740A1; JP2001510564A; EP0948744A1

Abstract

L'invention concerne un microsystème pour analyse biologique, destiné à la détection d'analytes, par exemple d'antigènes, dans un échantillon. Le microsystème comprend: - un support isolant (1) revêtu d'un premier conducteur (3) formant une première électrode, et d'un second conducteur (5) supportant une pluralité d'éléments conducteurs (7) s'étendant au-dessus du premier conducteur de façon à former une seconde électrode coplanaire disposée à une distance d du premier conducteur, et - des moyens de polarisation (13, 15) du premier et du second conducteur. La ou les électrode(s) sont recouvertes d'un ligand spécifique. Après introduction d'un échantillon sur le support, on peut détecter la présence d'analyte dans l'échantillon par mesure de l'impédance entre les électrodes 3 et 7, qui traduira la formation ou non d'une couche analyte-ligand sur l'(les) électrode(s).

Description

MICROSYSTEME POUR ANALYSES BIOLOGIQUES ET SON PROCEDE
DE FABRICATION
DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention a pour objet un microsystème pour analyses biologiques, utilisable notamment dans le secteur de la santé, de l'industrie agro-alimentaire et de 1' environnement.

Elle s'applique plus partlculièrement à la réalisation de microsystèmes d'analyses biologiques destinés au diagnostic in vitre, notamment en analyse des maladies infectieuses (détection du HIV, des mycobactéries etc.).

Dans ces domaines où il s'agit de faire des économies de santé, on recherche actuellement des mlcrosystèmes d'analyse à usage unique, qui soient simples d' emploi, utilisent de très faibles volumes d'échantillon et reposent sur le principe d' une détection directe ne nécessitant ni réactif de détection (marqueur ou autre), ni amplification du signal de détection.

Etat de la technique antérieure.

Depuis environ quatre ans, de nouveaux formats de tests imultiaffinité, intégration de fonctions telles que l'amplification génique, séparation raz par électrophorèse) ont fait leur apparition et leurs applications industrielles semblent importantes, bien qu'aujourd'hui elles soient principalement localisées dans le séquençage du génome humain.

Ces nouveaux tests doivent surtout leur succès à l'introduction des microtechnologies dans le domaine biologique, permettant ainsi, par 1' intégration et la parallélisation, d'atteindre des performances, des vitesses et des sensibilités élevées. Par ailleurs, les microtechnologies conduisent à des solutions nouvelles tant techniques (miniaturisation, lntégration) qu'économiques (production en masse), de nature à relancer le développement des biocapteurs.

Ainsi, on a réalisé récemment des support de tests pour la détection immunochimique directe, constitués de couches minces de semiconducteur et de silice avec des anticorps liés de façon covalente c ces couches, qui permettent de détecter la présence d'un antigène capable de réagir avec ces anticorps par mesure de la capacité de l'ensemble (voir référence 1 : Battaillard et al, dans Analytical Chemistry, 60, 1988, pages 2374-2379). Un autre microsystème du même type a été décrit par Schyberg et al, dans la référence 2 Sensors and Actuators, B26-27, 1995, pages 457-450.

Les documents référencés 3 : FR-A-2 598 227 et 4 : EP-A-244 326 décrivent aussi un procédé de détection et/ou d'identification d'une substance biologique dans un échantillon iiquide à l'aide de mesures électriques. Selon ce procédé, on met en contact l'échantillon avec une plaque porte- réactif comportant un ligand spécifique de la substance biologique à détecter, cette plaque pouvant être réalisé en un matériau semoe-ctâuç tel que le silicium, et étant revêtue d'une couche isolante de silice, ~ l > rn, puis -or. mesure les composantes C et/ou R de l'impédance électrique du système pour détecter la présence de la substance biologique dans l'échantillon.

Tous ces systèmes font appel à la réaction de reconnaissance entre la substance biologique à détecter et un ligand spécifique de cette substance pour réaliser une détection directe de cette dernière sans avoir à utiliser d'autres réactifs ou moyens de détection (marqueurs, réactions d'amplification du signal etc). En effet, cette réaction de reconnaissance se traduit par la formation d'une couche active de très faible épaisseur, par exemple de 100 À à 1 000 , qui présente des caractéristiques électriques, par exemple une capacité et une impédance, différentes de celles du système en l'absence de ladite couche.

Cependant, avec les systèmes connus actuellement la distance entre les électrodes de mesure disposées de part et d'autre de la couche active reste importante par rapport à l'épaisseur de cette couche active ; et ceci nuit à la sensibilité de détection.

La présente invention a précisément pour objet un microsystème d'analyse biologique, basé sur le même principe, c'est-à-dire sur la réaction de reconnaissance de la substance biologique ou analyte à détecter avec un ligand spécifique, qui permet, d'effectuer la mesure avec une distance entre les électrodes de mesure beaucoup plus faible et d'améliorer de ce fait la sensibilité du dispositif.

Exposé de l'invention
Selon 1' invention, le dispositif de détection d'un analyte comprend
- un support isolant revêtu d'un premier conducteur formant une première électrode, et d'un second conducteur supportant une pluralité d'éléments conducteurs s'étendant au dessus du premier conducteur de façon à former une seconde électrode coplanaire disposée à une distance d du premier conducteur, et
- des moyens de polarisation du premier et du second conducteur.

Selon l'invention l'une au moins des électrodes, de préférence les deux, sont recouvertes d'un ligand spécifique L de l'analyte à détecter.

De la sorte, lorsqu'on dépose sur le support isolant muni des électrodes un échantillon à analyser au contact des deux électrodes, l'analyte A éventuellement présent dans cet échantillor. va réagir avec le ligand L pour former un complexe LA, soit une couche active sur les électrodes. La formation de cette couche pourra être détectée en mesurant -' impédance entre les électitoas.

Avec le dispositif de l'invention, De structure coplanaire particulière des électrodes permet de disposer les deux électrodes à une distance d très faible, par exemple de 20 à 500 nm, qui est de l'ordre de 2 à 5 fois l'épaisseur de la couche active formée par réaction de l'analyte avec le ligand spécifique se trouvant sur les électrodes. Ainsi, la mesure d'impédance portera sur la couche elle-même et non sur une couche d'air ou de fluide non représentative du phénomène de reconnaissance entre l'an llte et te ligand spécifique
Par ailleurs, cette disposi.ion permet d'augmenter la surface développée des électrodes et d'obtenir ainsi, lors de la mesure d'impédance de la couche active formée, un rapport signal/brui élevé.

Enfin, comme on le verra plus loin, les éléments conducteurs, réalisés par exemple sous forme de champignons, présentent une bonne tenue mécanique, ce qui permet de préserver la distance entre les électrodes.

Selon un mode préféré de réalisation du dispositif de l'invention, le premier conducteur a la forme d'un peigne à dents larges, le second conducteur a la forme d'un peigne à dents plus étroites, les dents du second conducteur étant intercalées entre les dents du premier conducteur et supportant des éléments conducteurs s'étendant au-dessus des dents du premier conducteur.

Le dispositif de l'invention est utilisable pour la détection d'analytes de divers types. A titre d'exemple de tels analytes, notamment dans le domaine médical, on peut citer les antigènes, les neotènes, les anticorps, les peptides, les fragments d'acide nucléique (ADN ou ARN), les enzyn,es et as substrats d'enzymes.

Pour cette détection, conformément à l'invention, l'une au moins des électrodes du dispositif est recouverte d'un ligand spécifique de l'analyte à détecter, par exemple par greffage direct ou indirect de ce ligand sur la (les) électrodes.

Lorsque la(les) électrode (s) ainsi recouverte (s) sont e contact avec un échantillon contenant l'analyte correspondant, il se forme un complexe ana lyte-ligand, couche active, sur la 'les) électrode (s) , et on cetecte. diref ten.erlt la présence de ce complexe par une mesure électrique d'impédance.

Les ligands spécifiques recouvrant la ou les électrodes sont ceux qui présentent au moins un site de reconnaissance de l'analyte et qui sont susceptibles de se lier à ce dernier. Le couple ligand-analyte peut ainsi appartenir aux couples antigène-anticorps, haptène-anticorps, hormone-récepteur, ADN-ADN., ARN
ARNc, enzyme-substrat, ou tout autre association de molécules biologiques ou non, capables de former entre elles des complexes.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication du dispositif décrit ci-dessus. Ce e procédé comprend les étapes suivantes
a) former sur un support isolant un premier conducteur et un second conducteur espacés l'un de l'autre,
b) revêtir le support isolant comportant les premier et second conducteurs d'une couche isolante,
c) graver cette couche isolante pour mettre à nu cas zones du second conducteur oui serviront de plots de contact électrique,
d) former sur ces zones et au-dessus de la couche isolantes des éléments conducteurs par croissance galvanique d'un métal ,et
e) éliminer la couche isolante par dissolution dans un solvant, ne dissolvant ni les premier et second conducteurs, ni le métal des éléments conducteurs.

Selon une variante de réalisation de ce procédé, celui-ci comprend de plus le dépit d'une couche métallique au-dessus de la couche isolante, oui s3r T/. iTa de fonds or la croissance galvanique des éléments conducteurs et présentera des dimensions correspondant à celles des éléments conducteurs à former.

Selon cette variante, les étapes d) et e) du procédé défini ci-dessus sont remplacées par les étapes suivantes
déposer sur l'ensemble une couche métallique, puis une couche de résine de photolithographie,
e') insoler la résine et la développer pour mettre à nu des zones de la couche métallique ayant les dimensions des éléments conducteurs à former,
f' ) former sur ces zones de la couche métallique les éléments conducteurs par croissance galvanique d'un métal,
g' ) éliminer la résine et la couche métallique sauf sur les endroits qui correspondent aux éléments conducteurs, et
h') éliminer la couche isolante par dissolution dans un solvant, ne dissolvant ni les premier et second conducteurs, ni le métal des éléments.

Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, on peut utiliser soit un support isolant en verre, soit un support isolant an silicium.

Dans le cas d'un support isolant en verre, on forme de préférence, les premier et second conducteurs par dépôt de métal sur le support isolant aux endroits correspondants. Ceci peut être effectué par une métallisation suivie d'une gravure pour définir les zones conductrices correspondant aux premier et second conducteurs.

Dans le cas où l'on part d'un support isolant en silicium, on forme de préférence les premier second conducteurs sur ce support par implantation d'ions, par exemple d'ions bore ou phosphore aux endroits voulus.

Dans les deux cas, on dépose ensuite sur le support comportant les premier et second conducteurs, une couche isolante, par exemple de silice, que l'on grave ensuite pour définir sur le second conducteur les plots de contact des éléments conducteurs qui formeront la seconde électrode. Ceux-ci peuvent être obtenus par croissance galvanique d'un métal tel que l'or.

Comme on le verra plus loin, les différentes étapes de ce procédé de fabrication peuvent être réalisées par les techniques employées de façon classique en microélectronique.

Après réalisation de ces étapes, on effectue généralement une étape complémentaire de revêtement du premier conducteur et des éléments conducteurs, soit des électrodes du dispositif, par un ligan spécifique de l'analyte à détecter.

Le mode de réalisation de cette étape dépend, d'une part, du matériau constituant les électrodes et, d'autre part, du ligand spécifique utilisé.

D'autres caractéristiques et avantage de l'invention apparaitront mieux à la lecture de la description qui suit, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif.

Brève description des dessins.

La figure 1 est une vue en perspective d' un dispositif de détection conforme à l'invention.

La figure 2 est une vue en coupe verticale du dispositif de l'invention suivant la ligne XX' de la figure 1.

Les figures 3 à 7 illustrent les étapes principales de fabrication du dispositif de la figure 1 dans le cas où le support isolant est un verre.

Les figures 8 à 12 illustrent une variante de réalisation du procédé de fabrication illustré par les figures 3 à 7.

Les figures 13 à 17 illustrent un autre mode de réalisation du dispositif de la figure 1 adapté à l'emploi d'un support en silicium.

Exposé détaillé des modes de réalisations.

Sur la figure 1, on a représenté en perspective un microsystème pour analyse biologique conforme à l'invention.

Ce microsystème comprend un support isolant 1 muni sur sa surface supérieure d' un premier conducteur 3 et d'un second conducteur 5. Le premier conducteur 3 qui constitue l'une des électrodes du microsystème, a la forme d'un peigne dont les dents 3a sont relativement larges par rapport à l'espace entre dents successives.

second conducteur 5 a également la forme d'un peigne comportant des dents ta intercalées entre les vents 3a du premier conducteur 3, ces dents Sa sont plus étroites que les dents 3a et elles supportent des éléments conducteur 7 ayant la forme de champignons qui s'étendent au-dessus du premier conducteur 3 à une distance d de celui-ci. Les éléments conducteurs 7 forment la seconde électrode du microsystème. Les électrodes 3 et 7 peuvent être reliées à un circuit électrique extérieur respectivement par les conducteurs 13 et 15 en vue de polariser les électrodes et d'effecteur des mesure d'impédance entre celles-ci.

Sur la figure 2 qui est une coupe verticale du dispositif de la figure 1 selon la ligne XX' , on voit que l'élément conducteur 7 en forme de champignon est disposé à une distance d des dents 3a du premier conducteur 3, en étant supporté par les dents 5a du second conducteur. Comme on peut le voir sur cette figure, la forme de champignon permet d'avoir une surface d'électrode importante pour la réaction de reconnaissance de l'analyte à détecter.

Sur les figures 3 à 7, on a représenté de façon schématique la réalisation du microsystème de la figure 1 en partant d'un support isolant an verre. La réalisation est effectuée par un procédé froid , les étapes de fabrication s'effectuent à des températures ne dépassant pas 300K.

La figure 3 illustre la réalisation de la première étape du procédé de fabrication selon laquelle on dépose sur le support 1 les premier et second conducteurs ayant la forme de peignes. Ceci peut être effectué par métallisation du support 1, suivie d'une gravure qui permet de définir les zones conductrices qui constitueront le premier conducteur en forme de peigne 3 avec ses dents 3a et le second conducteur an forme de peigne o a avec les dents 5a. Ces peignes peuvent être réalisés an or, en alliage or-chrome ou en alliage or-nickel-chrome. En effet, l'emploi d'or ou d' alliage d'or permet, d'une part, d'obtenir ensuite une bonne croissance galvanizue des champignons et, d'autre part, de réaliser dans de bonnes conditions le greffage sur les électrodes de molécules biologiques qui constitueront le ligand spécifique de l'analyte à détecter.

Sur la figure 4, on a représenté la réalisation des étapes b) et c) du procédé de l'invention.

Dans l'étape b) on dépose sur le support revêtu obtenu dans la première étape, une couche isolante 6 par exemple de silice, que l'on grave ensuite pour mettre à nu les zones 7a correspondantes aux plots de contact entre le second conducteur et les éléments en forme de champignons. Ceci peut être effectué en déposant à froid la couche 6, par exemple par PECVD
(dépôt chimique en phase vapeur activé par plasma) ou par dépôt à la tournette de silice colloidale. Les trous correspondant aux plots de contact sont ensuite pratiqués dans la couche 6 par photolithogravure.

On peut utiliser dans ce but une résine organique photosensibla au ultraviolets et éliminer la couche de silice aux endroits voulus correspondant aux plots de contact par dissolution dans l'acide fluorhydrique. On obtient ainsi la configuration représentée sur la figure 4 où les trous 7a correspondent aux plots de contact des éléments conducteurs 7.

Sur la figure 5, on a illustré l'étape d) du procédé de l'invention. Dans cette étape, on forme les éléments conducteurs 7 en forme de champignons par croissance galvanique de métal, en utilisent les plots de contact comme électrodes de dépôt. Lorsque le métal est de l'or ou un alliage d'or, elle peut être effectuée à température ambiante avec une tension de polarisation de l'ordre du volt. Cette croissance galvanique développe directement la forme de champignon.

Sur la figure 6, on a représenté l'étape e) du procédé de l'invention dans laquelle on retire la couche de silice 6 par dissolution au moyen d'acide fluorhydrique. On obtient ainsi le dispositif représenté sur la figure 1.

En vue de son utilisation pour la détection d'analyte, ce dispositif est soumis à une dernière étape de revêtement des deux électrodes par un ligand spécifique de l'analyte à détecter. Dans ce but, on modifie la surface des électrodes par exer-.?le par des thioalcanes lorsque les électrodes sont en or.

Sur les figures 8 à 12, on a représenté une variante de réalisation du procédé décrit cl-dessus.

Dans cette variante, les premières étapes du procédé sont réalisées comme il est illustré sur les figures 3 et 4, mais après gravure de la couche de silice et obtention de la configuration représentée sur la figure 4, on dépose une couche continue ce métal sur ltensemble du support.

La figure 8 illustre cette étape qui peut être réalisée par pulvérisation cathodique d' un métal. Sur cette figure, on voit la couche de métal 8.

Après ce dépôt, on recouvre l'ensemble d'une résine de photolithographie qui sera durcie ensuite par irradiation de façon à devenir insoluble sur certaines zones du substrat, la résine non durcie étant éliminée par un solvant approprié.

Les figures 9 et 10 représentent ces étapes.

Sur la figure 9, on Volt le support recouvert de la couche co continue matai? que 8 qui est revêtu t u de la couche de résine 9, par exemple la résine organique photosensible aux ultraviolets.

Par insolation sur les zones voulues repérées par des flèches, on durcit cette résine pour la rendre insoluble.

Sur la figure 10, on a représenté l'ensemble après élimination de la résine non durcie, ce qui met à nu la couche métallique 8 sur des zones qui correspondent aux éléments conducteurs 7 à former.

La figure 11 illustre la réalisation des éléments conducteurs 7. Ceci peut être effectué par croissance galvanique, par exemple d'or, dans les mêmes conditions que celles décrites ci-dessus. On obtient la structure représentée sur la figure 11 où les éléments 7 sont délimités dans la couche de résine durcie 9.

Bien entendu, on peut utiliser à la place de la résine durcissable, une résine susceptible d'être dégradée et rendue soluble par irradiation, les zones irradiées étant dans ce cas inversées.

Sur la figure 12, on a représenté l'étape d'élimination de la couche de résine durcie 9 et de la couche métallique 8 sur les zones qui ne correspondent pas aux éléments conducteurs 7. Ceci peut être effectué par applications d'un plasma oxygène.

On obtient la structure représentée sur la figure 12 qui correspond sensiblement à celle de la figure 5.

On réalise ensuite l'éteoa d'élimination de la couche 8 de silice et l'étape de greffage d'un ligand comme dans le cas des figures 6 et 7.

Sur les figures 13 à 17, on a décrit un autre mode de réalisation du dispositif de la figure 1, à partir d' un sutoor isolant an silicium. Le procédé utilisé est un procédé de type microélectronique silicium. Les étapes de fabrication sont compatibles avec les lignes de fabrication de circuits COS.

La figure 13 illustre la première étape du procédé selon laquelle on forme sur le support le premier et le second conducteurs. Dans ce cas, on réalise les zones conductrices correspondant aux peignes 3 et 5 par implantation d'ions dans le support en silicium pour la rendre conducteur sur ces zones représentées par 3a et 5a sur la figure. Les ions utilisés pour l'implantation sont par exemple des ions de bore ou phosphore, et on réalise l'implantation à travers un masque définissant les zones à implanter an utilisant une énergie suffisante pour rendre conducteur le silicium sur ces zones, sur une épaisseur de quelques 1 000 A à 1 micron.

La figure 14 illustre l'étape b) du procédé, dans laquelle on forme sur l'ensemble une couche isolante 6. Cette couche isolante est de la silice qui peut être formée par oxydation thermique du silicium sur l'ensemble du support (zones implantées et non implantées). Après cette étape, l'éoaisseur des zones implantées est plus faible. La figure 9 illustre également l'étape c) du procédé de l'invention dans laquelle on grave la couche isolante 6 pour mettre à nu certaines zones 7a du second conducteur qui serviront de plots de contact. Cette gravure peut être réalisée par photolithogravure dans les memes conditions que précédemment.

Sur la figure 15, on a représenté l'étape intermédiaire de métallisation des plots de contact 10 qui peut être effectuée par une métallisation complète suivie d'une gravure localisée correspondant à l'emplacement des plots de contacts.

La figure 16 représente l'étape de formation des éléments conducteurs au-dessus de la couche 6. Ceci ocut être effectué par croissance galvanique comme dans ie cas de la figure 5.

La figure 17 représente l'étape e) d'élimination de la couche de silice, par exemple au moyen d'acide fluorhydrique.

La dernière étape du procédé peut être réalisée comme précédemment en greffant sur les éléments conducteurs 7 et sur l'électrode formée par le premier conducteur 3 un ligand spécifique de l'analyte à détecter.

Lorsque le conducteur 3 et les éléments 7 sont en or ou en alliage d'or, on modifie la surface des électrodes par des thloalcanes, puis on fixe le ligand sur les surfaces d'or ainsi modifiées par réaction entre le ligand et les chaînes terminales de thioalcenes.

Lorsque le premier conducteur 3 est en silicium, cette fixation peut être effectuée par des techniques classiques, par exemple par adsorption sur l'électrode après l'avoir oxydée très superficiellement, ou par formation d'une liaison elante entre l'électrode et le ligand en utilisant un réactif de coups axe bifonctionnel capable de réagir - Ja fois avec l'électrode et avec le lgarci.

t' utilisation de tels réactifs est blen connue.

A titre d'exemple de réactif convenant pour le couplage de ligands constitués par des anticorps, des protéines et des peptides, sur le silicium, on peut citer les rivés de silare comportant un groupe alkoxysilana et un groupe NH9 séparés l'un de l'autre par une chaîna hydrocarbonée. Des techniques de ce type sont décrites dans les références 1, 3 et 4 citées précédemment.

Ainsi, on peut modifier chimiquement le silicium par un alcoxy ou un chlorosilane comportant une fonction capable de réagir avec le ligand spécifique, par exemple un groupe terminel-CN,-NH2 ou -SH. En effet, ces groupes sont capables de réagir après activation par un agent fonctionnel approprié, avec les groupements de molécules telles que des fragments d'anticorps et des oligonucléotides.

A titre d'exemple d'alcoxy silane utilisable, on peut citer les composés de formules

dans laquelle R représente CH3, C2H5, OCH3 ou OCH.H" R- représenta -CN, NH3 ou -SH, et n est un nombre entier de 1 à 17.

De tels composés se fixent sur le silicium par réaction avec les hydroxyles libres, selon le schéma réactionnel:

Lorsque R représente NH2, on peut fixer sur ce groupe un fragment d'oligonucléotide par des réactions classiques.

Lorsque R représente SH, on peut fixer sur ce groupement un fragment d'anticorps également par des réactions de couplage classiques.

On précise que les techniques utilisables pour réaliser les différentes étapes de fabrication du microsystème sont celles de la microélectronlque.

L'utilisation des microtechnologies permet notamment
- d'améliorer la sensibilité du dispositif
(contrôle précis des géométries, des paramètres optiques ou électriques), - J' or 1 spécificite de la détection en utilisant plusieurs dispositors du même type sur une sella plaquette de silicium redondance, détection multiple),
- d'améliorer la fiabilité de la détection en s' affranchissant des problèmes de pollutions localisées ou de réactions non spécifiques, et
- d'obtenir une réduction du coût de fabrication( miniaturisation des éléments sensibles, utillsatlon; es teunnicuas collectives d'hybridation et de packaging développées pour les microsyst-mes).

Ainsi, ors dispositifs fabriques par des procédés de microtechnologies offriront-ils aux utllisateurs - finaux, notamment aux laboratoires d'analyse décentralisés, l'avantage d'une haute pratlcabilité.

Le dispositif de l'invention dont les éléments conducteurs 7 et éventuellement le premier conducteur 3 ont été revêtus d'un ligand spécifique approprié, peut être utilisé pour la détection d'analyte de la façon suivante.

On dépose sur la plaquette support 1 une goutte de l'échantillon à analyser. Etant donné les dimensions de la plaquette, la goutte recouvre les éléments 7 et l'électrode 3. Si l'échantillon contient l'analyte A, ii se forme une couche active sur la surface des électrodes 3 a et 7 par formation du complexe L-A qui occupe pratiquement toute l'épaisseur d entre les électrodes. On détecte la présence de cette couche par une mesure de l'impédance entre ces électrodes.

Ceci peut être effectué en appliquant aux électrodes 3 et 5 une tension appropriée et en mesurant l'intensité du courant circulant entre cas électrodes.

En comparant cette masure avec une mesure effectuée dar.s les mêmes conditions e. <RT

Claims

REVEND I CAT IONS

1. Dispositif de détection d'un analyte, comprenant

- un support isolant (1) revêtu d'un premier conducteur (3) formant une première électrode, et d'un second conducteur (5) supportant une pluralité d'éléments conducteurs (7) s'étendant au dessus du premier conducteur de façon à former une seconde électrode coplanaire disposée à une distance d du premier conducteur, et

- des moyens de polarisation (13, 15) du premier et du second conducteur.

2. Dispositif salon la revendication 1, dans lequel l'une au moins des électrodes est recouverte d'un ligand spécifique L de l'analyte A à détecter.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier conducteur a la forme d'un peigne à dents larges (3ai, la second conducteur a la forme d'un peigne à dents plus étroites (5a), les dents du second conducteur étant intercalées entre les dents du premier conducteur et supportant des éléments conducteurs (7) s' étendant au-dessus des dents du premier conducteur.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la distance d est de 20 à 500 nm.

5. DispOsntií selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le support est en verre, le premier et le second conducteurs sont réalisés en métal et les éléments conducteurs sont en métal.

6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le métal est l'or ou un alliage d'or.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le support est en silicium, le premier et le second conducteurs sont en silicium rendu conducteur par implantation d'ion, et les éléments conducteurs formant la seconde électrode sont an métal.

8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le métal est l'or.

9. Procédé de fabrication d'un dispositif selon la revendication 1, comprenant les étapes suivantes

a) former sur un support isolant (1) un premier conducteur (3) et un second conducteur (5) espacés l'un de l'autre,

b) revêtir le support isolant comportant les premier et second conducteurs d'une couche isolante (6),

c) graver cette couche isolante pour mettre à nu des zones (7a) du second conducteur qui serviront de plots de contact électrique,

d) former sur cas zones et au-dessus de la couche isolante des éléments conducteurs (7) par croissance galvanique d'.rl métal ,et

a e) éliminer la coucha isolante (6) par dissolution dans un solvant, ne dissolvant ni les premier et second conducteurs, ni le métal des éléments conducteurs.

10. Procédé de fabrication d'un dispos5 tii selon la revendication 1, comprernant les étapes suivantes :

d) déposer sur l'ensemble une couche métallique (8), puis une couche (9) de résine de photolithographie,

e) insoler la résine et la développer pour mettre à nu des zones de la couche métallique ayant les dimensions des éléments conducteurs (7) à former,

f) former sur ces zones de la couche métallique les éléments conducteurs (7) par croissance galvanique d'un métal,

g) éliminer la résine (9) et la couche métallique (8) sauf sur les endroits qui correspondent aux éléments conducteurs (7), et

h) éliminer la couche isolante (6) par dissolution dans un solvant, ne dissolvant ni les premier et second conducteurs, ni le métal des éléments.

Wl. ( rocédé selon l'une quelconque des revendications 0 et 10, remportant en outra une étape ce ravatemar > ou premier conducteur et des éléments conducteurs par un ligand L spécifique de 1' analyte à détecter.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel l'étape a) consiste à déposer un métal sur le support isolant aux endroits correspondant au:-: premier et second conducteurs.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le support étant en silicium, on forme sur ce support le premier et le second conducteurs par Implantation d'ions.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel dans l'étape b), on dépose une couche de silice sur le support comportant les premier et second conducteurs, on grave cette couche dans l'étape c) par photolithogravure, et on élimine cette couche en fin d'opération par dissolutif dans l'acide fluorhydrique.

15. procédé selon les revendications 11 et 12, dans lequel le métal des éléments conducteurs étant de l'or, on modifie celui-ci par des thioalcanes avant de revêtir les éléments par le ligand spécifique de l'analyse à détecter.