L’utilisation de micro/nanosystèmes pour la détection chimique ou biochimique par diverses techniques de transduction (optiques, électrochimiques, électromagnétiques ou électromécaniques) a connu un essor considérable, notamment en termes de marché, au cours de la dernière décennie. Des équipes de grande renommée internationale (Harvard, MIT, Cornell, Northwestern University, IBM Zurich, …) ont démontré comment l’utilisation de micro/nanodispositifs couplés à des méthodes de fonctionnalisation et à des mécanismes d’auto-assemblage, pouvait être exploitée afin d’obtenir des performances remarquables en termes de limites de détection proche du femto-molaire ou du partie par milliard.
Le questionnement scientifique majeur posé par ce type de recherche est la conception de dispositifs et/ou de systèmes ultraminiaturisés capables de détecter voire de reconnaître spécifiquement à la nano-échelle un événement chimique, biochimique et/ou biologique rare (traces de polluants, interaction de deux molécules, …) au sein d’un milieu d’analyse complexe comprenant de nombreuses autres espèces en interaction. Les applications sont aujourd’hui nombreuses comme la sécurité industrielle, l’agro-industrie, l’analyse chimique en temps réel des polluants de l’environnement (eau et air) ainsi que dans le domaine de la santé comme le diagnostic médical pour l’oncologie, la cardiologie et/ou la neurologie, pour lesquels l’objectif est la détection de radicaux libres, de molécules chimiques et de biomarqueurs moléculaires au sein de fluides corporels (air expiré, sang, sérum, urine, sueur…) ou encore de biopsies tissulaires.

En France, très peu de laboratoires ont réuni les moyens nécessaires afin de montrer comment les micro/nanotechnologies en interaction forte avec les communautés des chimistes, des écologues, des océanographes, des biologistes et des médecins pouvaient être développées pour des problématiques environnementales ou de santé par le développement de capteurs et une instrumentation dédiée à la nano-échelle avec de très hautes sensibilités. Le LAAS, dès le début des années 2000, a mobilisé des équipes de chercheurs ouverts à cette interdisciplinarité pour travailler sur les briques technologiques de base et à faire évoluer les filières « Silicium et polymères » couplées à divers matériaux fonctionnels vers le domaine des capteurs chimiques et des biocapteurs. De plus, de nombreuses collaborations académiques et industrielles ont permis aussi bien le démarrage de nouvelles recherches sur des dispositifs miniaturisés innovants que le développement de prototypes à haut niveau de maturité (TRL 5-6) notamment avec des capteurs frugaux pour le suivi de l’environnement.

Objectifs :
Le recrutement d’un(e) enseignant-chercheur dans le domaine des micro/nanosystèmes d’analyse permettra une consolidation nécessaire des équipes du LAAS concernées au sein du département Micro-Nano-Bio technologies (MNBT) ainsi que l’axe stratégique transverse du laboratoire Santé et Environnement. Un objectif majeur sera de préparer l’évolution de ces micro/nanosystèmes de détection et leur instrumentation dédiée, c’est-à-dire de réaliser la détection chimique (ou biochimique) en temps réel (phase gazeuse ou liquide) aussi bien en milieu naturel qu’en environnement confiné, ou bien à l'échelle du tissu, de la culture cellulaire ou de la cellule unique, voire instrumenté dans un système microphysiologique, soit directement au sein d’un patient de manière non-invasive.