Intégration 3D sur CMOS de capteurs à nanonets pour les applications médicales

Nanonets2Sense est un projet de Recherche et d'Innovation européen, financé par le Programme cadre Horizon2020. Il propose une nouvelle approche technologique pour le développement de capteurs de prédiagnostic médical économiques et performants.

En effet, aujourd’hui, le secteur médical a besoin de capteurs de pré-diagnostic et de surveillance médicale qui soient directement utilisables au chevet du patient. L’une des solutions les plus prometteuses consiste à utiliser des nanofils semi-conducteurs, du fait de leur grande sensibilité à tout ce qui peut modifier leur surface. Cependant, leur intégration dans un système CMOS comprenant à la fois la partie sensible du capteur et le circuit de mesure fait appel à des technologies coûteuses, ce qui a freiné leur développement.
Du fait de leur structure cristalline en réseau non organisés de nanofils (pour "NANOstructured NETwork"), les nanonets se prêtent au contraire très bien à une intégration 3D compacte et bas coût, utilisant des technologies de faible résolution. Peu coûteux à intégrer et très sensibles aux modifications de surface, les « nanonets » présentent des propriétés qui pourraient être mises à profit dans le domaine du diagnostic médical. Grenoble INP détient, en outre, un brevet protégeant une technique de frittage assurant la cohésion du nanonet et augmentant sa conductance, tout en améliorant son adhésion au substrat.

Pour valider le concept, Nanonets2sense prévoit la fabrication de démonstrateurs dédiés à la détection de deux types de biomolécules : l’une présente en forte quantité dans l’haleine des patients diabétiques pendant une crise d’hypoglycémie, l’autre fournissant un modèle pour la détection d'ADN circulant dans le sang pour la surveillance de l’évolution des tumeurs cancéreuses.

Un consortium resserré, impliquant des partenaires aux compétences parfaitement complémentaires, a été créé. Il comprend deux partenaires académiques (FMNT en France et KTH en Suède), une grande entreprise intervenant comme fondeur de circuits CMOS notamment dans le domaine des capteurs (ams AG en Autriche), une PME travaillant sur la détection de gaz (ams Sensors UK Ltd au Royaume-Uni), et l'Institut européen SINANO Institute.