Benoit BRAZEY : "Estimation de position par des techniques d'impédancemétrie

Travaux de thèse :   "Estimation de position par des techniques d'impédancemétrie : applications aux puces microfluidiques"

Résumé : Cette thèse s'inscrit dans le cadre applicatif général de l'analyse de cellules uniques. Afin d'améliorer la sélectivité du tri de cellules uniques, les équipes de FEMTO-ST proposent de contrôler en boucle fermée les trajectoires des cellules en temps réel pendant leur trajet dans les puces dédiées au tri. Dans ce cadre, mes travaux de thèse portent sur une méthode novatrice de détection en temps-réel de la position des cellules, directement intégrée aux puces et basée sur le principe physique de la mesure d'impédance. Lors du passage d'une cellule dans un microcanal, celle-ci vient modifier l'impédance mesurable entre des électrodes placées sur les bords du canal. Une méthode générique permettant de formuler les variations d'impédance en fonction de la position de la particule été proposée (modèle direct). Une méthode d'estimation de la position d'une particule reposant sur les mesures d'impédance a également été proposée (modèle inverse). Celle-ci exploite un filtre de Kalman étendu, permettant la fusion de données en provenance de plusieurs paires d'électrodes, et exploitant les informations disponibles telles que la distribution du bruit de mesure et le modèle dynamique de la particule. La validation de la méthode a été effectuée sur un banc expérimental qui a été développé lors de cette thèse et sur des simulations numériques. Ces travaux montrent la pertinence d'exploiter l'impédancemétrie pour construire un capteur de position de particules immergées dans un microcanal. Cette méthode est une alternative à l'utilisation de microscopes optiques et présente l'avantage d'une grande compacité.

Composition du jury :
- M. Michaël GAUTHIER, Directeur de Recherche CNRS – Université Bourgogne – Franche-Comté, Directeur de thèse
- Mme Aude BOLOPION, Chargée de recherche CNRS, Université Bourgogne – Franche-Comté, Co-directeur de thèse
- M. Antoine FERREIRA, Professeur INSA Centre Val de Loire, Rapporteur
- Mme Christine PRELLE, Professeur Université Technologique de Compiègne, Rapporteur
- M. Franck CHOLLET, Professeur Université Bourgogne - Franche-Comté, Examinateur
- M. Eric BIDEAUX, Professeur INSA de Lyon, Examinateur

Lieu : ENSMM, 26 chemin de l'Epitaphe, 25000 BESANCON, Amphithéâtre Jules Haag