Contribution aux technologies de génération d’impulsions électriques ultracourtes pour application dans le domaine de la bioélectricité

Discipline

Sciences et ingénierie pour l’information

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Générateur d’impulsions, Applicateur optoélectronique, Optique non linéaire, Impulsions ultra courtes, Électroporation, Onde gelée

Mots-clés

Techniques des impulsions (électronique) - Diagnostic - Emploi en thérapeutique,

Impulsions picosecondes,

Bioélectrochimie

Les effets d’impulsions de courtes durées et de très hautes intensités sur les cellules vivantes sont de plus en plus étudiés. En effet, ce type d’exposition a montré une très grande efficacité dans plusieurs domaines de la vie quotidienne tels que les science environnementales, l’agroalimentaire et le biomédicale. Une chaine d’exposition est composée de trois parties principales : un générateur d’impulsions, un applicateur adapté et une cible. Ce mémoire se focalise sur les deux premiers éléments de la chaine d’exposition, c’est-à-dire, le générateur et l’applicateur. Dans ce contexte, nous présenterons, dans un premier temps, la mise en place de deux générateurs d’impulsions de très hautes tensions d'une durée d'environ 1 ns pour le premier et de 500 ps pour le second. Ces deux générateurs reposent sur le principe de l'onde gelée et permettront de générer trois types d'impulsions : unipolaires, bipolaires et paires, avec des délais ajustables de 10 ns à 200 ns entre les deux polarités d'une même impulsion. Dans un second temps, un nouvel applicateur hybride optoélectronique sera étudié par une double approche, numérique et expérimentale, afin de tester son adaptabilité ainsi que la possibilité de son intégration dans un circuit électronique. Les objectifs primordiaux consistent d’une part, à faciliter le diagnostic cellulaire des cibles endoscopiques, grâce aux effets d'optique non linéaire et d’autre part, à transmettre les impulsions électriques générées à des fins thérapeutiques, en vue de l'élimination de cellules malades au sein de la cible étudiée.