"Je peux détecter des concentrations de molécules jusqu’à 10-20 moles par litre", Shuwen Zeng, médaille de bronze du CNRS
Shuwen Zeng est chargée de recherche CNRS au laboratoire Lumière, nanomatériaux et nanotechnologies (L2n, CNRS/Université de Technologie de Troyes). Elle réalise de la biodétection ultra-sensible à base d’effets de résonances optiques. Dès sa thèse, elle a obtenu une détection d’ADN à simple brin avec une sensibilité exceptionnelle, grâce à l’utilisation de graphène et de nanoparticules d’or. Pendant son postdoctorat, elle a travaillé sur la détection moléculaire en temps réel via des métasurfaces plasmoniques. Elle a ensuite commencé à travailler sur des métacapteurs à base de nanomatériaux ayant une épaisseur de couche atomique, employant de l’optique non linéaire. Shuwen Zeng a utilisé la résonance plasmonique de surface pour détecter le facteur de nécrose tumorale (TNF-α), un biomarqueur largement employé pour identifier des maladies comme les maladies intestinales, l’ostéo-arthrite, la polyarthrite rhumatoïde, le cancer buccal et le cancer du sein. Plus récemment, elle a établi un record avec un métacapteur plasmonique atteignant un facteur qualité inégalé, démontrant son aptitude à repousser les frontières de la biodétection nanophotonique.
Formée à la recherche à Singapour, Shuwen Zeng a obtenu son doctorat en 2014 à l’Université de technologie de Nanyang, à Singapour. Elle poursuit ses travaux à l’International research laboratory (IRL CINTRA, CNRS International - NTU - Thales Research Alliance (CNRS/Thales/Université technologique de Nanyang)en postdoctorat pendant quatre ans, puis a reçu une bourse européenne prestigieuse et compétitive Marie Curie au XLIM (CNRS/Univ. Limoges). Elle est recrutée par le CNRS en 2021 au L2n. Elle utilise la résonance des plasmons de surface pour détecter des biomarqueurs présents en de minuscules concentrations. Cette technique d’interaction lumière-matière est basée sur la mise en résonance des électrons d’une couche métallique extrêmement fine pour détecter des ligands, qui sont un atome, un ion ou une molécule capables de se lier à des atomes ou des ions.
Avec un métacapteur plasmonique hautement sensible basé sur des films minces d’argent, avec des nanomètres de matériaux à changement de phase (GST) pour améliorer les performances et en même temps protéger l’argent de l’oxydation, Shuwen Zeng est parvenue à détecter dix cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes humaines-1 sur une zone de 1 mm². Elle utilise également l’or et des nanomatériaux ayant une épaisseur de couche atomique (tels que le graphène et d’autres nanomatériaux bidimensionnels) dans ses systèmes, qui ont conduit à plusieurs records du monde de biodétection nanophotonique.
Son parcours, en tant que femme dans un domaine scientifique encore très masculin, incarne également une source d’inspiration pour les jeunes chercheuses et rappelle que les femmes ont toute leur place dans les nanotechnologies comme dans l’ensemble des sciences.