FR2793560A1

FR2793560A1 - Support d'analyse a microcavites

Info

Publication number: FR2793560A1
Application number: FR9911165A
Authority: FR
Inventors: Pascal Besesty; Engin Molva; Philippe Peltie
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2000-11-17

Abstract

L'invention concerne un support d'analyse (20), en particulier biopuce, comportant une pluralité de sites d'analyse (42) susceptibles d'être garnis de réactifs. Conformément à l'invention, le support comporte en outre une pluralité de microcavités résonnantes émettrices de lumière (30) associées à ladite pluralité de sites (42). Application à l'analyse chimique et biologique dans les domaines de la santé en particulier.

Description

SUPPORTD'ANALYSE A MICROCAVITES Domaine technique La présente invention concerne un support d'analyse et en particulier un support d'analyseà usage unique.

On entend par support d'analyse, un support comprenant une pluralité de sites, encore appelés sites d'analyse, qui sont respectivement garnis de réactifs.

Les réactifs peuvent être des réactifs chimiques ou des réactifs biologiques, c'est-à-dire des molécules susceptible d'interagir avec de la matière biologique ou de la reconnaÎtre. La reconnaissance biologique peut être, par exemple, une reconnaissance de type anticorps -antigène. Elle peut également faire appelà l'hybridation d'oligonucléotides tels quel'ADN ou l'ARN.

Dans la description qui suit, on désigne par "sondes" les réactifs mis en place sur les sites. Il s'agit, par exemple, de différents brinsd'ADN fixés respectivement sur différents sites.

On désigne aussi par "cibles" les molécules susceptibles d'être présentes dans un milieuà analyser et susceptibles d'interagir, par exemple par hybridation, de façon sélective avec des sondes présentes sur les sites d'analyse.

L'invention peut être mise en oeuvre de façon générale dans les domaines de l'analyse biologique, chimique et plus précisément dans des applications de médecine, de santé, ou de pharmacologie. Etat de la technique antérieure Après avoir mis en contact le support d'analyse avec le milieuà analyser, il convient d'effectuer une lecture des sites d'analyse. Cette lecture consiste essentiellementà détecter les sites pour lesquels des molécules cibles se sont appariées avec des molécules sondes. En raison du caractère spécifique de la reconnaissance ou des appariements, la connaissance de la nature des sondes fixées initialement sur les sites d'analyse, permet de déterminer les molécules cibles présentes dans le milieu.

Parmi les techniques connues pour la lecture des supports d'analyse, on peut citer la technique de lecture par fluorescence. Celle-ci est mise en oeuvre avec des milieuxà analyser préparés de façonà fixer sur les cibles des marqueurs fluorescents.

Les marqueurs fluorescents sont des molécules susceptibles d'émettre une lumière de fluorescence en réponseà une lumière dite lumière d'excitation.

Lors de la lecture, les sites d'analyse sont éclairés avec une lumière d'excitation et chaque site est examiné pour déterminer s'il émet, ou non, une lumière de fluorescence en réponseà la lumière d'excitation.

La détection d'une lumière de fluorescence émise par un site signifie que le milieu analysé contient des molécules cibles susceptibles de réagir ou de s'apparier avec les sondes présentes sur le site considéré.

Pour détecter la lumière de fluorescence émise par les supports d'analyse, on peut utiliser une rétine électronique, telle que, par exemple, une rétine CCID (dispositif photosensibleà transfert de charge) du type équipant usuellement les camescopes.

Une illustration des techniques d'analyse faisant appelà des supports d'analyse tels que décrits ci-dessus, on peut se reporter, par exemple, aux documents(1) et (2) dont les références sont précisées à la fin de la description.

L'excitation des marqueurs fluorescents présents sur les sites d'analyse présente un certain nombre de difficultés et constitue souvent un obstacle à la réduction du coût de l'analyse effectuée. Plusieurs possibilités sont offertes pour réaliser l'excitation des marqueurs fluorescents sur les sites.

Une première possibilité consisteà éclairer le support d'analyse avec une source de lumière de large spectre.

Cette possibilité, économique, s'avère cependant peu appropriée. En effet, l'excitation des marqueurs a essentiellement lieuà une longueur d'onde d'excitation Xe donnée, propre au type de marqueur fixé sur les cibles. Ainsi, une lampeà large spectre n'est pas efficace en dehors d'une faible plage de longueurs d'onde centrée sur la longueur d'onde d'excitation Xe.

En outre l'émission de la lumière de fluorescence a également lieuà une longueur d'ondeIf propre au type de marqueur utilisé. or, la longueur d'onde de fluorescenceIf est différente de la longueur d'onde d'excitation Xe. Ainsi, si le spectre large de la lampe comprend également la longueur d'ondeIf, la lumière d'excitation de la lampe constitue une lumière parasite importante lors de la détection de la lumière de fluorescence. L'intensité de la lumière de fluorescence est en effet assez faible.

Une deuxième possibilité pour l'excitation des marqueurs fluorescents consisteà utiliser un dispositif d'éclairage équipé d'une ou de préférence d'une pluralité de sources de lumière, sensiblement monochromatiques, telles que des lasers.A titre d'illustration, on peut se reporter au document(3) dont les références sont préciséesà la fin de la description. Ce document décrit des "scanners" lasers, c'est-à-dire des microscopesà balayage laser.

Les lasers équipant la source sont choisis pour présenter une longueur d'onde d'émission sensiblement accordée sur la longueur d'onde d'excitation mais différente de la longueur d'onde de fluorescence. Une bonne efficacité d'excitation est ainsi obtenue sans causer de perturbations importantes pour la lecture.

L'excitation des marqueurs fluorescents avec une source de lumière équipée d'un réseau de sources laser individuelles pose cependant un problème lié au positionnement mutuel de la source d'excitation et du support d'analyse.

Le support d'analyse doit en effet être disposé sur la source d'excitation de telle façon que chaque laser coïncide exactement avec un site d'analyse. La difficulté du positionnement croît avec le caractère ponctuel des sources laser et la diminution de la taille des sites d'analyse.

Une autre difficulté pour l'excitation par laser des marqueurs fluorescents est liéeà la diversité de ces marqueurs. En effet, les supports d'analyse sont généralementà usage unique et un même dispositif d'éclairage peut être utilisé pour un grand nombre de supports, et donc pour différents milieuxà analyser. Or, les milieuxà analyser peuvent être préparés avec différents types de marqueurs fluorescents sensiblesà différentes longueurs d'onde d'excitation. Dans ce cas, le dispositif d'éclairage est inadapté chaque fois que le spectre de sensibilité des marqueurs utilisés diffère du spectre d'émission des lasers.

Une pluralité de dispositifs d'éclairage doivent donc être prévus avec différents spectres d'émission.

Ces contraintes augmentent par conséquent le coût des analyses et limitent la lecture universelle des supports.

Exposé de l'invention L'invention a pour but de proposer un support d'analyse amélioré permettant d'écarter les difficultés mentionnées ci-dessus.

Un autre but est de proposer un tel support susceptible d'être éclairé avec une source de lumière d'excitation peu coûteuse et adaptéeà tous les types de marqueurs avec lesquels les milieuxà analyser peuvent être préparés.

Un but est également de proposer un tel support pour lequel l'émission de lumière de fluorescence depuis les sites est plus intense, plus directionnelle et présente une plage spectrale plus fine que celle des supports connus.

Encore un but de l'invention est de proposer un support avec lequel la lumière de fluorescence peut être lue sans perturbation sensible de la lecture par la lumière d'excitation.

Enfin, un but de l'invention est de proposer un système d'analyse perfectionné utilisant un support d'analyse conformeà l'invention.

Pour atteindre ces buts, l'invention concerne plus précisément un support d'analyse, en particulier une biopuce, comportant une pluralité de sites d'analyse susceptibles d'être garnis de réactifs. Conformémentà l'invention, le support comporte en outre une pluralité de microcavités résonantes émettrices de lumière associéesà ladite pluralité de sites.

Le fait d'intégrer directement des microcavités résonantes émettrices de lumière dans le support d'analyse, et de les associer aux sites, permet d'éviter le positionnement délicat du support d'analyse sur un dispositif d'éclairage. L'alignement entre les microcavités résonantes émettrices de lumière et les sites est effectué directement lors de la fabrication du support d'analyse.

L'intégration des microcavités dans le support d'analyse permet en outre d'éviter les difficultés de compatibilité entre la longueur d'onde de la lumière d'excitation et le type de marqueur utilisé pour la préparation du milieuà analyser. En effet, les microcavités résonantes émettrices de lumière peuvent être pompées par une lumière de pompage dont la longueur d'onde est indépendante de la longueur d'onde d'excitation des marqueurs fluorescents.

La source de lumière utilisée pour le pompage peut être une source étendue età large spectre.

En effet, le pompage optique des microcavités nécessite simplement une source avec un spectre incluant des longueurs d'onde inférieuresà une longueur d'émission des microcavités, de façonà pouvoiry être absorbée.

En outre, il est possible, lors de la fabrication de chaque support d'analyse d'accorder les microcavités de façon que leur longueur d'onde d'émission coïncide avec la longueur d'onde d'excitation des marqueurs fluorescent utilisés pour le milieuà analyser. Dans la mesure oÙ les supports d'analyse sontà usage unique, la nécessité d'accorder les cavités sur le type de marqueurs utilisés ne constitue pas une contrainte importante.

Il convient de noter que les techniques de dépôt de couches minces permettent de fabriquer les microcavités avec un coût particulièrement réduit, ce qui autorise parfaitement la réalisation de supports d'analyseà usage unique.

Grâce aux microcavités, la longueur d'onde de la lumière d'excitation peut être sélectionnée avec finesse et l'intensité de la lumière de fluorescence peut ainsi être augmentée. Dans une réalisation particulière, le support d'analyse peut comporter une première face équipée des sites d'analyse et une deuxième face apteà recevoir une lumière de pompage appliquée au support pour la transmettre vers les microcavités.

Dans une telle réalisation, la lumière de pompage peut être appliquéeà une face du support opposéeà la face comprenant les sites d'analyse. Ainsi, le dispositif de lecture de la lumière de fluorescence est protégé de la lumière de pompage et présente un meilleur rapport de signal sur bruit.

Selon un autre perfectionnement, la deuxième face peut être équipée d'un réseau de microlentilles optiques dont chacune est respectivement associéeà au moins une microcavité résonnante émettrice de lumière.

Le réseau de lentilles permet de concentrer la lumière de pompage sur les microcavités, ou plus précisément sur une face d'entrée de ces cavités. Une dispersion parasite de la lumière de pompage est réduite et l'efficacité du pompage est améliorée.

Le support d'analyse peut être construit sous la forme d'un empilement qui comprend dans l'ordre une lame transparente équipée des sites d'analyse, une couche dite active comprenant les microcavités et un réseau de lentilles optiques. Les lentilles sont de préférence centrées sur les microcavités.

Selon une variante, le support d'analyse peut comporter: - un substrat avec une première face présentant une pluralité de puits juxtaposés et une deuxième face définie par une paroi formant le fond des puits, - un empilement de couches, formé sur la première face, tapissant les puits et comprenant dans l'ordre, depuis le fond des puits, au moins une première couche dite de miroir formant une face d'entrée de chaque cavité, au moins une couche de semi- conducteurs formant une zone active de chaque cavité et au moins une deuxième couche dite de miroir formant une face de sortie de chaque cavité.

Le support d'analyse peut en outre comprendre au moins un réactif disposé respectivement dans chaque puits, au-dessus dudit empilement de couches.

De façon comparable au précédent mode de réalisation, la deuxième face peut être équipée d'un réseau de lentilles optiques. De préférence, chaque lentille est disposée de façon centrée sur l'un desdits puits.

Les zones actives des cavités, situées entre des miroirs d'entrée et de sortie sont réalisées en des matériaux choisis de préférence parmi CdHgTe, GaAlN, AlBN, GaAlAs, GaAsSb, GaAlSb, les semi-conducteurs de type II-VI composés de Cd, Zn, Hg, Mn,Mg avec Se,S, Te et les semi-conducteurs de type III-V composés de Ga, Al, In, B avecN, As P, Sb.

Par ailleurs, les zones actives peuvent comprendre des puits quantiques pour favoriser l'émission de lumière.

L'invention concerne également un système d'analyse comprenant: - un support d'analyse tel que décrit précédemment, - une source de lumière de pompage destinéeà appliquer une lumière de pompage aux microcavités, et - un dispositif de mesure d'une lumière de fluorescence susceptible d'être émise depuis les sites d'analyse du support d'analyse.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés. Cette description est donnéeà titre purement illustratif et non limitatif.

Brève description des figures - la figure1 montre, sous la forme d'un éclaté, un système d'analyse avec un support d'analyse, correspondantà une première possibilité de réalisation de l'invention, - la figure 2 montre, sous la forme d'une coupe schématique, un support d'analyse correspondantà une autre possibilité de réalisation de l'invention.

Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention Dans la description qui suit des éléments identiques similaires ou équivalent des différentes figures portent les mêmes références. Toutefois, dans un souci de clarté des figures tous les éléments ne sont pas représentés selon une échelle uniforme.

Le système d'analyse de la figure1 comprend trois parties distinctes qui sont: une source de lumière de pompage10, un support d'analyse 20 et un dispositif de lecture50 pour lire une lumière de fluorescence susceptible d'être émise depuis le support d'analyse.

Dans l'exemple illustré, la source de lumière de pompage10 est une lampeà large spectre telle qu'une lampe au xénon ou au mercure. Celle-ci fournit une lumière pour pomper optiquement des microcavités du support d'analyse décrit plus loin. Toutefois, d'autres types de sources de lumière de pompage peuvent être envisagés. Le pompage optique des cavités nécessite simplement une source de lumière, cohérente ou non, qui comporte des longueurs d'onde inférieures aux longueurs d'onde d'émission des microcavités.

Ainsi,à titre d'exemple, pour un support d'analyse avec des microcavités à infrarouge,à base de CdHgTe, émettant dans une gamme de longueurs d'onde de l'ordre de3 à 5 pm, une diode laser de pompage ou une diode électroluminescente (DEL) de pompage émettantà 780 nm, 800 nm ou 980 nm, peuvent parfaitement convenir. Une pluralité de telles diodes peuvent être associées pour former une source de lumière de pompage avec une étendue géométrique suffisante pour couvrir la surfaceà analyser.

Il convient de préciser encore qu'il n'est aucunement nécessaire d'ajuster les longueurs d'onde d'émission des sources de pompage en fonction des marqueurs fluorescents utilisés dans le milieuà analyser.

La puissance d'émission de chaque cavité est proportionnelleà la puissance de pompage de la source. Elle est de l'ordre de1 à 100 pW, par exemple,à température ambiante. Le support d'analyse 20 comprend une première partie sous la forme d'une plaque 22 en un matériau monocristallin, tel que par exemple du silicium monocristallin, sur laquelle est formé un réseau de microlentilles 24. Le matériau de la plaque 22 est choisi en fonction du spectre de la lumière de pompage utilisée. Le silicium convient par exemple pour un spectre infrarouge, mais on peut utiliser d'autres matériaux comme la silice pour le visible ou l'UV.

Les microlentilles 24 sont formées sur une face d'entrée de lumière de la plaque 22 par des techniques classiques, par exemple la photolithographie et la gravure, en utilisant le fluage des résines.

Pour la réalisation de telles structures on peut se reporter, par exemple, au document (4) dont la référence est préciséeà la fin de la description.

La deuxième partie du support d'analyse 20 comporte dans l'ordre un premier miroir 32a, dit miroir d'entrée, une zone active33 formée d'un empilement multicouche et un deuxième miroir32b, dit miroir de sortie. La deuxième partie forme ainsi une cavité de type Fabry-Pérot.

Le miroir d'entrée 32a est tourné vers la plaque de matériau monocristallin 22 et le miroir de sortie32b est tournéà l'opposé de cette plaque.

Le miroir d'entrée 32a est prévu pour laisser entrer la lumière de pompage dans la cavité. Il s'agit par exemple d'un miroir dichroïque avec une bande de transparence correspondant aux longueurs d'onde de pompage et avec une réflectivité élevéeà la longueur d'onde d'émission de la cavité. Chaque microlentille du réseau de microlentilles focalise la lumière de pompage respectivement dans une région associée de la cavité. Chaque région de focalisation constitue ainsi une 11microcavité" au sens de l'invention.

Il convient de noter que l'extension latérale de chaque microcavité n'est pas délimitée par un bord matériel mais par le champ de focalisation de la lentille associée.

La cavité," et donc les microcavités, sont accordées de façonà faire correspondre leur résonance optique avec la longueur d'onde d'émission des matériaux semi-conducteurs mis en oeuvre. Les microcavités peuvent être accordées de façon connue et continue en ajustant lors de leur fabrication l'épaisseur des couches de matériau qui les constituent.

Les matériaux semi-conducteurs mis en oeuvre dans la zone active des microcavités, etdéjà mentionnés précédemment, sont essentiellement des matériaux des familles II-VI ou III-V. Ces matériaux sont choisis et la longueur d'onde d'émission des cavités est ajustée de façonà correspondreà des valeurs favorables pour l'excitation des marqueurs fluorescents présents sur les molécules cibles. En particulier,à la fabrication, les miroirs dichroïques qui constituent la microcavité déterminent la longueur d'onde de résonance.

On sait réaliser de façon connue des microcavités dont les longueurs d'onde d'émission s 'étendent dans une plage de0, 2 #im à 5 #im, soit de l'ultraviolet jusqu'à l'infrarouge. Ceci permet de mettre en oeuvre l'invention avec une très large gamme de marqueurs fluorescents pour reconnaître les molécules cibles.

Deux modes de réalisation préférentiels, sommairement décrits ci-après, peuvent être envisagés pour les microcavités résonnantes émettrices de lumière.

Selon un premier mode, les miroirs d'entrée et de sortie de même 'que la zone active33 située entre les miroirs, peuvent être formés par épitaxie sur la plaque 22. Les miroirs sont alors constitués chacun d'une structure multicouche comprenant de l'ordre de 20 à 40 couches de semi-conducteurs. Ils peuvent comporter, par exemple, une alternance de couches AlN- GaN.

Selon une autre possibilité, plus simple, seule la zone active, c'est-à-dire la partie de la microcavité située entre les miroirs, est fabriquée par épitaxie de semi-conducteurs.

L'épitaxie de la zone active a alors lieu sur un premier substrat de support sacrificiel, au-dessus d'une couche d'arrêt. La zone active est complétée par le dépôtà sa surface d'un premier miroir de multicouches diélectriques.

Après le dépôt du premier miroir, la zone active est collée sur un deuxième support, tel que par exemple une lame de quartz qui correspondà la plaque 22 visible sur la figure1. La zone active est ensuite séparée du premier substrat de support. La séparation peut avoir lieu par gravure chimique du premier substrat de façonà l'éliminer. Lors de cette gravure, la couche d'arrêt protège la zone active.

Enfin, un deuxième miroir diélectrique est déposé sur la face de la zone active libérée par l'élimination du premier substrat, c'est-à-dire la face opposéeà celle qui est équipée du premier miroir.

Les miroirs peuvent être des miroirs multicouches diélectriques, par exemple du type Si02- Ti02 ou ZnS-YF3, déposés par évaporation ou par d'autres techniques de dépôt'-connues en soi.

Les techniques de dépôt sont celles couramment mises en oeuvre pour la réalisation de miroirs ou de couches antireflet.

Les couches de la zone active et éventuellement les miroirs peuvent ensuite être gravés selon des techniques usuelles de lithographie et de gravure pour définir une matrice de cavités30 individuelles. Les cavités sont agencées de préférence selon un réseau orthogonal. La dimension de la matrice de cavités est adap tée à celle d'une plaque de support équipée des sites d'analyse, et décrite ultérieurement.

Selon une autre possibilité, les couches de la zone active et les miroirs, non gravés, peuvent être recouverts d'une couche opaque, sous la forme d'un masque métallique (non représenté), qui présente un réseau d'ouvertures. Les ouvertures du masque délimitent ainsi latéralement les cavités, et les parties opaques du masque correspondent aux zones qui ne doivent pas émettre de lumière.

Une troisième partie du support d'analyse 20 est une autre plaque 40 en un matériau transparentà la lumière d'excitation, tel que du silicium ou de la silice, sur laquelle sont ménagés des sites d'analyse 42.

Les sites d'analyse 42 peuvent se présenter, par exemple, sous la forme de petites cuvettes de réception de sondes nucléiques pratiquées dans la plaque 40 ou sous la forme de plages d'accrochage ménagées sur la plaque. Les sites peuvent également être de simples emplacements de la plaque destinésà recevoir les sondes.' Les trois parties du support d'analyse, c'est- à-dire la couche 22, la matrice de cavités30 et la plaque 40 sont assemblées par collage, par liaison moléculaire ou formées directement les unes sur les autres pour constituer le support d'analyse. Sur la figure1, ces parties sont représentées séparées pour de simples raisons de clarté.

On peut observer que les sites d'analyse 42 de la plaque 40, les cavités30 et le réseau de microlentilles 24, sont agencés selon un même motif orthogonal, de telle façon que chaque site d'analyse soit superposéà une microcavité et aligné sur l'axe optique d'une lentille de la face d'entrée.

Grâceà cet alignement des éléments du support d'analyse, la lumière d'excitation pour les marqueurs fluorescents est parfaitement concentrée sur les molécules cibles susceptibles d'être fixées sur les sondes des sites d'analyse. Il est par conséquent inutile de prendre des précautions particulières pour l'alignement de la source de lumière10 avec le support d'analyse 20. Selon d'autres réalisations, une pluralité de microcavités peuvent être associéesà un même site d'analyse. En outre, une pluralité de microlentilles peuvent être associéesà un même microcavité.

Pour la lecture de la lumière de fluorescence émise par les molécules cibles susceptibles d'être présentes sur les sites d'analyse, le dispositif de lecture50 comprend une rétine électronique52 telle que, par exemple, une rétineà transfert de charge (CCD) . De telles rétines sont connues, par ailleurs, dans des dispositifs tels que des camescopes.

La rétine52, représentée schématiquement est reliéeà des dispositifs 54 d'exploitation des signaux de lecture. Ces dispositifs sont prévus pour associerà chaque site une information indiquant l'absence ou la présence d'une lumière de fluorescence, pour former une image, ou pour un stockage des informations sous la forme de fichiers informatiques.

La rétine est associée par ailleursà un réseau de lentilles56 formé sur une plaque de matériau transparent52. Le réseau de lentilles56 du dispositif de lecture, comparable au réseau de lentilles 24 du support d'analyse, permet de focaliser la lumière de fluorescence émise depuis les sites d'analyse sur des pixels (non représentés) de la rétine.

Dans l'exemple de la figure, le réseau de lentilles56 est accoléà la rétine52. Dans d'autres dispositifs de lecture, un système optique de focalisation peut toutefois être séparé de la rétine comme dans les objectifs conventionnels. Par exemple, l'ensemble du dispositif de lecture50 peut être remplacé par un appareil photographique dans lequel un film est impressionné par la lumière de fluorescence émise depuis les sites d'analyse.

La figure 2 montre une autre possibilité de réalisation d'un support d'analyse conformeà l'invention. Sur cette figure, des parties identiques, similaires ou équivalentesà celles de la figure1 sont repérées avec les mêmes références numériques.

Ainsi, le support d'analyse 20 de la figure 2 est construità partir d'une plaque 22 de silicium. La plaque 22 peut être du même type que celles utilisées dans les domaines de la micro-électronique.

Une pluralité de puits 21 sont usinés ou gravés par voie chimique dans la plaque 22 depuis une première face23. Les puits sont agencés selon un réseau orthogonal régulier et présentent un fond suffisamment fin et transparent pour laisser passer une lumière de pompage appliquéeà une deuxième face25 de la plaque 22. L'épaisseur du fond est comprise entre1 pm et3 pm par exemple.

La deuxième face25, opposéeà la première face 23, est équipée d'une pluralité de lentilles respectivement associéesà la pluralité de puits de façon que chaque puits coïncide avec l'axe optique d'une lentille.

Les lentilles 24 peuvent être formées par croissance d'une couche d'oxyde de Silicium Si02, par photolithographie et gravure avec fluage de résine sur la deuxième face25 qui constitue la face d'entrée du support d'analyse.

Après la gravure des puits 21, une pluralité de couches sont formées par dépôt depuis la première face 23. L'ensemble des couches déposées comprend une ou plusieurs couches formant un premier miroir 32a, une ou plusieurs couches formant une zone active33 et une ou plusieurs couches formant un second miroir32d.

Les couches tapissent le fond des puits 21 et constituent autant de microcavités résonnantes émettrices de lumière. Ces microcavités sont par conséquent alignées automatiquement par rapport aux lentilles 24 de la face d'entrée.

Après l'achèvement des microcavités, chaque puits peut être garni des sondes nucléiques. Les sondes nucléiques, auxquelles des molécules cibles marquées sont susceptibles d'être fixées, sont repérées avec la référence 42 et constituent les sites d'analyse. Ces sites sont formés au-dessus des couches formant le second miroir32b. Pour un support d'analyse destinéà l'analyse chimique, les sondes nucléiques peuvent être remplacées par des réactifs chimiques.

Une couche de protection 44 neutre et uniforme, par exemple en silice, peut être formée au-dessus des puits 21. La couche de protection est, par exemple, formée avant l'hybridation entre sondes et cibles. Dans ce cas, un système d'injection de l'échantillonà analyser est également prévu.

Par ailleurs, une pluralité de supports d'analyse conformesà la figure 2 peuvent être réalisées de façon collective et simultanée dans une même plaque de silicium initiale. Cette plaque est ensuite découpée de façonà individualiser les supports d'analyse. DOCUMENTS CITES A Review of Microfabricated Devices for Gene-Based Diagnostics de Mitch Eggers-et Dan Ehrlich, Hematologic Pathology 9(l), 1-15 - 1995 (2) Development of a DNA Biochip for Gene-Diagnosis" de T. Vo-Dinh, et coll.

SPIE, vol.3253, pages27-32. (3) Confocal Microscopy", de T. Wilson Academic press., 1984 (4) FR-A-2 734 094.

Claims

REVENDICATIONS 1. Support d'analyse (20), en particulier biopuce, comportant une pluralité de sites d'analyse (42) susceptibles d,être garnis de réactifs, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une pluralité de microcavités résonnantes émettrices de lumière(30) associéesà ladite pluralité de sites (42). 2. Support d'analyse selon la revendication1, comprenant une première face équipée desdits sites d'analyse (42) et une deuxième face, opposéeà la première face, apteà recevoir une lumière de pompage appliquée au support, pour sa transmission vers les microcavités résonnantes émettrices de lumière. 3. Support d'analyse selon la revendication 2, dans lequel la deuxième face est équipée d'un réseau de lentilles optiques (24), dont chaque microlentille est respectivement associéeà au moins une microcavité résonnante émettrice de lumière(30). 4. Support d'analyse selon la revendication3, comprenant un empilement formé dans l'ordre d'une lame transparente (40) équipée des sites d'analyse (42), d'une couche dite active comprenant les microcavités résonnantes émettrices de lumière(30) et du réseau de microlentilles optiques (24). 5. Support selon la revendication1, dans lequel chaque cavité(30) comporte une face d'entrée apteà recevoir la lumière de pompage et une face de sortie apteà émettre une lumière d'excitation vers les sites (42), les faces d'entrée et de sortie étant équipées de miroirs (32a,32b). 6. Support selon la revendication5, dans lequel les miroirs (32a,32b) sont constitués de structures multicouches de type AlN-GaN, Si02-TiO2 OU ZnS-YF3. 7. Support "selon la revendication5, dans lequel chaque cavité comporte, entre les miroirs, une zone active(33) de matériaux semi-conducteurs choisis parmi CdHgTe, GaAlN, AlBN, GaAlAs, GaAsSb, GaAlSb, les semi-conducteurs de type II-VI composés de Cd, Zn, Hg, Mn,Mg avec Se,S, Te et les semi-conducteurs de type III-V composés de Ga, Al, In, B avecN, As P, Sb. 8. Support selon la revendication7, dans lequel la zone active(33) des cavités comprend des puits quantiques. 9. Support selon la revendication1, comprenant: - un substrat avec une première face(23) présentant une pluralité de puits (21) juxtaposés et une deuxième face(25) définie par une paroi formant le fond des puits, - un empilement de couches, tapissant les puits et comprenant dans l'ordre, depuis le fond des puits, au moins une première couche (32a) dite de miroir, formant une face d'entrée de chaque microcavité, au moins une couche de semi-conducteur formant une zone active(33) de chaque microcavité et au moins une deuxième couche(32b) dite de miroir, formant une face de sortie de chaque microcavité. 10. Support selon la revendication9, comprenant en outre au moins un réactif chimique ou biologique (42) disposé respectivement dans chaque puits, au-dessus dudit empilement de couches. 11. Support selon la revendication9, dans lequel la paroi formant le fond des puits comprend un réseau de lentilles optiques (24), dont chaque lentille est disposée de façon centrée sur l'un desdits puits. 12. Système d'analyse comprenant: - un support d'analyse (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, - une source(10) de lumière de pompage destinéeà appliquer une lumière de pompage aux microcavités résonnantes émettrices de lumière, et - un dispositif(50) de mesure d'une lumière de fluorescence susceptible d'être émise depuis les sites d'analyse du support d'analyse.