Brevet FR2843634A1 — publié le 20040220

DISPOSITIF DE SUPPORT D'ELEMENTS CHROMOPHORES L'invention concerne un dispositif de support d'éléments chromophores. Dans les dispositifs de ce type, qui sont communément appelés "biopuces", les éléments chromophores sont des molécules chimiques ou biologiques qui sont en général fixées sur un substrat après une réaction d'hybridation ou d'affinité dans un liquide, ou bien des 10 éléments colorants ajoutés ou greffés à ces molécules ou certains types de nanostructures semiconductrices tels que des fils ou des boîtes quantiques, chaque élément chromophore étant propre à émettre, en réponse à une excitation lumineuse, une fluorescence sur une longueur d'onde déterminée qui dépend de la nature de cet élément chromophore. Des dispositifs de support d'éléments chromophores sont décrits notamment dans la demande WO-A-02/16912 aux noms de Claude WEISBUCH et Henri BENISTY et comprennent des moyens permettant de renforcer l'intensité lumineuse d'excitation des éléments chromophores et d'augmenter l'intensité lumineuse émise par ces éléments, par des effets 20 d'interférence produits par des empilements de couches de matières judicieusement choisies et par des effets d'extraction de la lumière guidée par des structures latérales ayant des dimensions du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de la lumière guidée, telles notamment que des cristaux photoniques. Dans ces biopuces, les éléments chromophores fixés sur le substrat sont répartis en plages (appelées "spots" en terminologie anglaise) séparées les unes des autres et disposées régulièrement, notamment en rangées et en colonnes. Ces plages ont des dimensions, par exemple de quelques dizaines ou centaines de pm environ, qui sont nettement 30 supérieures aux longueurs d'ondes considérées. Elles sont délimitées par exemple par une technique de dépôt du type "spotting" qui comprend un traitement physico-chimique de la surface du substrat global, le "spot" étant alors déterminé par l'aire mouillée par le dépôt fluide, ou par un traitement spatial sélectif par exemple par 5 silanisation sélective, le "spot" étant déterminé par ce traitement. Les plages comprennent en général des éléments chromophores de types différents, qui émettent sur des longueurs d'ondes différentes. Les signaux émis sont captés par des photodétecteurs appropriés, notamment par des barrettes ou des matrices de photodétecteurs CCD qui captent également 10 un bruit de fond global formé par une lumière d'excitation incomplètement filtrée, par une fluorescence provenant d'éléments chromophores de plages voisines selon des rayons rasants ou guidés, etc., ce bruit de fond étant difficile à éliminer avec précision pour chaque longueur d'onde considérée et pouvant représenter une part importante de l'intensité des signaux 15 captés. La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution simple et efficace au problème de la détermination et de l'élimination de ce bruit de fond. Elle a pour objet un dispositif de support d'éléments 20 chromophores, qui permette, en tout point de sa surface, une détermination fiable, précise et automatique du bruit de fond précité. Elle propose, à cet effet, un dispositif de support d'éléments chromophores propres à émettre une fluorescence en réponse à une excitation lumineuse, la longueur d'onde émise par chaque élément 25 chromophore dépendant de la nature de cet élément, le dispositif comprenant un miroir plan recouvert d'une couche de matière transparente aux longueurs d'ondes émises et sur laquelle les éléments chromophores sont répartis en plages séparées les unes des autres et ayant des dimensions latérales supérieures aux longueurs d'ondes de la fluorescence 30 émise, caractérisé en ce que ladite couche de matière transparente a une épaisseur du même ordre de grandeur que les longueurs d'ondes de la fluorescence émise et comprend, pour chaque plage d'éléments chromophores, au moins deux zones ayant des épaisseurs différentes, l'épaisseur d'une première de ces zones étant déterminée pour générer par un phénomène d'interférence destructive un minimum d'intensité de la 5 fluorescence émise sur une première longueur d'onde par des éléments chromophores de ladite zone. Dans ce dispositif, si l'épaisseur de la première zone est correctement réglée, la fluorescence émise à la surface de cette zone est à une valeur minimale qui est nulle ou sensiblement nulle. En conséquence, 10 le signal lumineux capté à la surface de cette zone représente le bruit global à la longueur d'onde considérée. L'annulation de la fluorescence dans la zone précitée est due: - soit à un trajet optique aller-retour jusqu'au miroir, qui est 15 égal à un multiple impair de la demi-longueur d'onde de la fluorescence émise, en tenant compte du déphasage à la réflexion sur le miroir et/ou de la pénétration de l'onde dans le miroir, - soit à un trajet optique sur un aller-retour jusqu'au miroir, qui est égal à un multiple impair de la demi-longueur d'onde d'excitation, en 20 tenant compte du déphasage à la réflexion sur le miroir et/ou de la pénétration de l'onde dans le miroir, - soit à une combinaison des deux cas mentionnés ci-dessus, - soit, quand les deux conditions ci-dessus sont proches et correspondent à des épaisseurs qui diffèrent typiquement de moins de 25 30 nm, à une condition quelconque intermédiaire entre les deux conditions ci-dessus. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche de matière transparente comporte, pour chaque plage, au moins une autre zone ayant une épaisseur différente de celle de la première zone, telle que 30 la différence des chemins optiques dans ces deux zones pour une longueur d'onde considérée est égale à un multiple impair du quart de cette longueur d'onde. La longueur d'onde considérée pour la détermination de la différence d'épaisseur entre les deux zones peut être, comme indiqué ci5 dessus, soit la longueur d'onde de la fluorescence émise, soit la longueur d'onde d'excitation, soit à la fois la longueur d'onde de la fluorescence émise et la longueur d'onde d'excitation (pour obtenir sur ladite autre zone un maximum d'intensité d'excitation et un maximum d'intensité de fluorescence émise), soit encore une condition intermédiaire quand les 10 épaisseurs des deux zones calculées pour les deux longueurs d'onde sont très proches l'une de l'autre. La fluorescence émise par ladite autre zone ayant alors une intensité maximale ou voisine d'une valeur maximale, le signal lumineux capté à la surface de cette autre zone correspond à la somme de l'intensité 15 maximale de la fluorescence émise à la première longueur d'onde sur la surface de cette autre zone et du bruit de fond global. En soustrayant de ce signal le bruit de fond que l'on a obtenu par captation du signal à la surface de la première zone, on obtient une valeur d'intensité correspondant approximativement à l'intensité maximale de la fluorescence émise, sur la 20 première longueur d'onde, à la surface de ladite autre zone. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, qui visent à généraliser les caractéristiques précitées: - la couche de matière transparente comporte, pour chaque plage d'éléments chromophores, une pluralité de zones précitées 25 d'épaisseurs différentes, permettant d'échantillonner entre une valeur minimale et une valeur maximale l'intensité de la fluorescence émise sur ladite première longueur d'onde par des éléments chromophores de ladite plage, - la couche de matière transparente comporte, pour chaque 30 plage d'éléments chromophores, une pluralité de zones précitées d'épaisseurs différentes, permettant de faire varier l'intensité de la fluorescence émise sur des longueurs d'ondes différentes par des éléments chromophores de types différents de ladite plage. Ainsi, avec une série de zones d'épaisseurs différentes connues dans chaque plage d'éléments chromophores, on peut disposer 5 d'une combinaison linéaire des signaux significatifs émis par les différents éléments chromophores présents et du bruit de fond. Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention, lesdites zones sont agencées en lignes ou en bandes parallèles à la surface de ladite couche de matière transparente. En variante, ces zones peuvent avoir une disposition matricielle en lignes et en colonnes à la surface de la couche de matière transparente. Celle-ci comporte alors, sur toute sa surface, une pluralité de zones d'épaisseurs différentes à répartition de préférence régulière qui 15 forment une structure du type pavage ou analogue. En variante, ces zones de hauteur différentes peuvent être formées sur la couche réfléchissante précitée ou sur une couche intermédiaire d'indice différent interposée entre la couche transparente et la couche réfléchissante. Les moyens de captation de la fluorescence émise par les éléments chromophores peuvent se trouver au-dessus du dispositif de support de ces éléments chromophores, ou bien au-dessous, comme déjà décrits dans la demande internationale précitée WO-A-02/16912. Dans ce cas, ces moyens de captation comprennent une 25 matrice de photodétecteurs du type CCD ou CMOS qui est fixée sous le dispositif, celui-ci comprenant une première couche de matière hautement réfléchissante à la longueur d'onde d'excitation et une seconde couche de matière absorbant sélectivement la radiation d'excitation, la première couche étant déposée sur la seconde, de telle sorte que la fluorescence 30 émise parvienne aisément aux détecteurs, mais non la radiation d'excitation. La réflexion de la radiation d'excitation sur la première couche peut alors assurer, éventuellement, l'effet précité de renforcement de la fluorescence émise. Il se forme une cavité faiblement résonante entre le dioptre à la surface supérieure de la couche portant les éléments chromophores et 5 ladite première couche réfléchissante (à la longueur d'onde d'excitation) lorsque celle-ci a aussi une réflectivité non négligeable à la longueur d'onde de la fluorescence émise. Cet effet peut être mis à profit pour augmenter l'intensité de la fluorescence canalisée vers les photodétecteurs. De préférence, la couche supérieure de ce dispositif est en 10 une matière à indice de réfraction élevé. Cela favorise la formation de ladite cavité faiblement résonante et donc une bonne détection de la fluorescence par les photodétecteurs fixés sous le dispositif. Il est de plus connu que l'émission radiative vers le milieu sur lequel est posé un élément chromophore est favorisée d'autant plus que 15 l'indice de ce milieu est élevé. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique de dessus d'une partie d'un dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle de la figure 1; - la figure 3 est une vue correspondant à la figure 2, pour une 25 variante de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue partielle schématique en perspective d'encore une autre variante de réalisation; - la figure 5 est une vue schématique partielle en coupe d'un dispositif selon l'invention; - la figure 6 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la coupe représentée en figure 5; - la figure 7 est un graphe représentant schématiquement les intensités de la fluorescence émise à la surface de trois zones différentes du dispositif de la figure 6; - les figures 8 à 13 sont des vues schématiques en coupe d'autres variantes de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif représenté schématiquement en figure 1 comprend un substrat 10 de forme générale rectangulaire, dont la face supérieure 12 comporte une pluralité de plages 14 occupées par des éléments chromophores, ces plages 14 formant un ensemble o elles sont 10 réparties de façon régulière en lignes et en colonnes par exemple. Typiquement, les dimensions des plages 14 (leur diamètre d) sont de l'ordre de 30 à 400 gm, et l'entraxe D entre plages adjacentes est de l'ordre de 40 à 500 iLm. Comme indiqué plus haut, les dimensions des plages sont déterminées par un dépôt de fluide ou par un traitement spatial 15 sélectif. La partie supérieure du substrat 10 comprend une couche 12 d'une matière qui est transparente aux longueurs d'ondes de la fluorescence émise par les éléments chromophores des plages 14 en réponse à une excitation lumineuse, cette matière ayant de préférence un 20 indice de réfraction relativement élevé et étant par exemple formée de TiO2 ayant un indice de réfraction compris entre 2,2 et 2,5 selon la forme cristalline utilisée. Cette couche 12 de matière a une épaisseur qui est du même ordre de grandeur que les longueurs d'ondes de la fluorescence émise par 25 les éléments chromophores et recouvre un miroir plan pouvant être réfléchissant pour la longueur d'onde d'excitation, ce miroir plan étant surtout réfléchissant pour les longueurs d'onde de la fluorescence émise. La surface libre ou surface supérieure de la couche 12 est structurée par exemple comme représenté schématiquement en figures 2, 30 3 ou4. En figure 2, cette couche 12 comporte une pluralité de bandes parallèles 16 d'épaisseurs différentes, ces bandes ayant une largeur dans le plan de la couche 12 qui est supérieure aux longueurs d'ondes de la fluorescence émise par les éléments chromophores. Les épaisseurs des 5 différentes bandes 16 sont déterminées pour que l'une de ces épaisseurs produise, dans chaque plage 14, un effet d'interférence destructive à la surface de la couche 12 pour une longueur d'onde d'excitation et/ou pour une longueur d'onde donnée de la fluorescence émise par les éléments chromophores. Les autres bandes 16 ont des épaisseurs différentes dont 10 I'une correspond à un effet d'interférence constructive à la surface supérieure de la couche 12, pour la longueur d'onde d'excitation et/ou pour la longueur d'onde de la fluorescence émise. Les bandes 16 d'épaisseurs différentes sont formées en alternance dans la couche 12, leurs épaisseurs étant déterminées pour produire les effets précités d'interférence 15 destructive et d'interférence constructive pour une ou de préférence pour plusieurs longueurs d'ondes émises par les différents éléments chromophores présents dans les plages 14 et/ou pour les longueurs d'onde d'excitation correspondantes. On peut donc, considérant une longueur d'onde donnée 20 émise par des éléments chromophores d'une plage 14, déterminer deux épaisseurs correspondant aux deux effets d'interférences précités et une ou plusieurs épaisseurs intermédiaires, ce qui permet d'échantillonner l'intensité lumineuse émise à cette longueur d'onde entre une valeur minimale et une valeur maximale. On peut également déterminer d'autres épaisseurs de bandes 16 qui correspondent à des effets d'interférences destructives et constructives pour une autre ou pour plusieurs autres longueurs d'ondes émises par les éléments chromophores et/ou pour les longueurs d'onde d'excitation correspondantes. On peut encore comme représenté schématiquement en figure 3, former dans la couche 12 des bandes 16, 18 d'épaisseurs différentes, qui s'étendent dans deux directions perpendiculaires. Les bandes 16 parallèles entre elles et d'épaisseurs différentes sont des bandes transversales, et sont coupées à angle droit par des bandes longitudinales 18, qui sont parallèles entre elles et ont des épaisseurs différentes. On obtient alors, au niveau de chaque plage 14, une structure telle que celle qui est représentée schématiquement en perspective en figure 4 et o chaque plage 14 comprend une pluralité de plateaux 20 adjacents de forme carrée ou rectangulaire qui ont des hauteurs 10 différentes. Les dimensions de ces plateaux 20 à la surface supérieure de la couche 12 peuvent être identiques d'un plateau à l'autre ou différentes. Comme on le voit aux figures 5 et 6, la couche 12 de matière transparente portant les éléments chromophores C est formée sur un miroir plan 22 qui est hautement réfléchissant au moins pour la fluorescence 15 émise par les éléments chromophores. Le miroir plan est formé d'une ou plusieurs couches d'un métal réfléchissant ou d'une matière diélectrique telle par exemple qu'une matière semi-conductrice, un oxyde ou un verre, un nitrure, un polymère organique ou un composé obtenu par voie sol-gel à partir de composés organométalliques. Dans un mode de réalisation 20 particulier, le miroir plan 22 est en silicium. Dans une variante de réalisation, le miroir plan 22 comprend au moins une couche métallique déposée sur du silicium. Dans encore une autre variante de réalisation, ce miroir plan comprend au moins deux couches d'oxydes tels par exemple que SiO2 et 25 TiO2. En pratique, la détermination des épaisseurs des bandes 16 conduisant à des interférences constructives et destructives respectivement doit tenir compte de la longueur de pénétration de l'excitation ou de la fluorescence à la longueur d'onde considérée dans le miroir 22, ainsi que 30 de la réflectivité de ce miroir et de l'indice de la couche transparente 12. On a schématisé en figure 7 les signaux que l'on peut capter au-dessus des zones d'épaisseurs différentes d'une plage 14, l'intensité I étant représentée en ordonnée et une dimension dans le plan dans la couche 12 étant représentée en abscisse. La courbe de la figure 7 comprend une première partie 24 d'intensité minimale correspondant à un effet d'interférence destructive, une partie 26 d'intensité maximale correspondant à un effet d'interférence constructive, et une partie 28 d'intensité moyenne qui correspond par exemple au signal que l'on obtiendrait en l'absence de miroir plan 22, c'est10 à-dire en l'absence de tout phénomène d'interférence. Il est clair, pour l'homme du métier, que l'on peut, pour chaque longueur d'onde considérée de la fluorescence émise par des éléments chromophores, prendre en compte les valeurs minimale 24 et maximale 26 d'intensité captée et faire leur différence pour éliminer le bruit de fond global, qui comprend aussi 15 bien un bruit local qu'un bruit d'arrière-plan qui ne provient pas de la zone considérée. La connaissance de la structure de la couche supérieure 12, c'est-à-dire des emplacements des bandes 16 qui correspondent à des effets d'interférence destructive pour une ou plusieurs longueurs d'ondes et 20 de ceux des bandes 16 qui correspondent à un effet d'interférence constructive pour cette ou ces longueurs d'ondes, permet de prendre en compte directement les signaux d'intensité minimale et les signaux d'intensité maximale et simplifie beaucoup l'analyse. Si l'on utilise une matrice de photodétecteurs CCD pour capter la fluorescence émise, il n'est 25 plus nécessaire de savoir quel photodétecteur de la matrice est associé à telle ou telle zone d'une plage 14, car l'analyse de l'image elle-même, associée à la connaissance de la structure de la surface de la couche 12, permet de repérer et d'identifier les zones d'intensité minimale et maximale. Une variante de l'invention consiste à structurer en zones le 30 miroir 22 en supprimant la couche réfléchissante dans certaines zones. Dans ce cas, on utilisera des paires de signaux 26 et 28, ou bien 24 et 28, comme modulation du signal à détecter, suivant l'épaisseur choisie pour la couche 12, à face supérieure plane. On a représenté en figure 8 une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle un ensemble de photodétecteurs 30 du type CCD 5 ou analogue se trouve sous le substrat 10, sur la face opposée à celle qui porte les éléments chromophores C. Cette réalisation présente l'avantage de ne pas nécessiter d'objectif de formation d'image sur les photodétecteurs 30. Dans cette réalisation, l'émission de fluorescence vers le bas 10 en direction des photodétecteurs 30 est modulée par les mêmes effets d'interférence que ceux décrits ci-dessus, mais l'amplitude de ces effets est déterminée par un mécanisme physique différent et est en général plus faible: il s'agit d'interférences à ondes multiples liées au fait que la couche 12 forme une cavité faiblement résonnante, dont l'un des miroirs est formé 15 par le dioptre avec l'air ou le milieu environnant à la surface supérieure de la couche 12 et dont l'autre miroir est formé par une couche 32 qui est semi-réfléchissante à la longueur d'onde de fluorescence que l'on souhaite détecter et qui est très réfléchissante pour la longueur d'onde d'excitation des éléments chromophores. La force de la résonance d'une telle cavité et 20 I'amplitude de la modulation des signaux fluorescents collectés sont d'autant plus fortes que le produit des réflectivités en amplitude des deux miroirs est élevé. Il est donc intéressant d'utiliser une couche supérieure 12 d'indice élevé, par exemple de TiO2 ayant un indice compris entre 2,2 et 2,5 suivant sa forme cristalline. La réflectivité en amplitude du dioptre 25 TiO2/air vaut environ 0,4. En outre, il est connu que l'émission radiative vers le milieu sur lequel se trouvent les éléments chromophores est d'autant plus favorisée que l'indice de ce milieu est élevé. Ces deux effets se combinent donc et favorisent une bonne détection des signaux par les photodétecteurs 30. Dans l'exemple représenté, un photodétecteur 30 se trouve sous chaque zone ou bande 16 de hauteur différente d'une plage 14. On sait donc directement quel photodétecteur 30 se trouve en face d'une zone ou bande 16 particulière correspondant à un maximum ou un minimum d'émission. Bien entendu, on peut prévoir plusieurs photodétecteurs 30 sous chaque zone ou bande 16 de hauteur différente. Dans la variante de réalisation de la figure 9, la couche supérieure 12 de matière transparente est à surface supérieure plane et le miroir 22 est formé sur une face supérieure structurée 34 du substrat 10. C'est cette surface 34 qui porte les zones 16, 18, 20 précédemment décrites de la couche 12 des modes de réalisation précédents. Quand, comme représenté au dessin, l'épaisseur de la couche réfléchissante 22 est constante dans chaque zone, les discontinuités abruptes entre les zones peuvent former des canaux parasites pour les longueurs d'onde d'excitation et éventuellement pour la fluorescence émise. Une variation plus continue (à profil triangulaire ou 15 ondulé par exemple) de l'épaisseur du substrat permet de pallier cet inconvénient. Dans ce cas, les zones sont définies par le fait que la condition d'interférence souhaitée y est sensiblement réalisée. Dans une autre variante représentée en figure 10, le substrat 10 du dispositif comprend un miroir plan 22 et une couche supérieure plane 20 12, avec une couche intermédiaire 35 d'indice différent, qui est structurée avec des zones d'épaisseur différente, correspondant aux zones 16 précitées et donnant lieu aux variations d'intensité de la fluorescence par déphasage. Dans une autre variante représentée en figure 11, le dispositif 25 comprend une ou plusieurs couches supérieures déposées sur une couche intermédiaire 37 transparente pour former un guide d'onde 36 pour la radiation d'excitation, par exemple avec propagation le long des bandes précitées formées par le miroir 22, afin de ne pas faire sortir la radiation d'excitation par les discontinuités entre bandes et la diffuser de façon 30 indésirable vers les photodétecteurs. On peut aussi, pour éviter cet inconvénient, donner une épaisseur suffisamment importante à la couche de matière qui recouvre le miroir structuré 22, ce qui permet d'éloigner le profil du mode guidé et sa partie évanescente de la surface structurée du miroir 22. Dans les variantes de réalisation des figures 12 et 13, le 5 dispositif comprend une couche opaque 38, 40 respectivement, par exemple métallique, qui limite aux surfaces utiles (correspondant aux plages 14) l'éclairage par la radiation d'excitation ou la transmission de la fluorescence vers les photodétecteurs. En figure 12, cette couche opaque 38 recouvre la couche 12 10 de matière transparente et comporte des orifices correspondant aux plages 14. En variante, cette couche opaque 38 est à l'intérieur de la couche 12, entre la face supérieure de celle-ci et la couche réfléchissante 22 et ses orifices sont alignés avec les plages 14 ou avec les zones 16 15 précitées. En figure 13, la couche opaque 40 se trouve à l'intérieur du substrat 10 et comporte des orifices en regard des photodétecteurs 30 fixés sous le substrat. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de support d'éléments chromophores propres à émettre une fluorescence en réponse à une excitation lumineuse, la 5 longueur d'onde émise par chaque élément chromophore dépendant de la nature de cet élément, le dispositif comprenant une couche réfléchissante (22) recouverte d'une couche (12) de matière transparente aux longueurs d'ondes émises par les éléments chromophores et sur laquelle ces éléments sont répartis en plages (14) séparées les unes des autres et 10 ayant des dimensions supérieures aux longueurs d'ondes émises, caractérisé en ce que ladite couche (12) de matière transparente a une épaisseur du même ordre de grandeur que les longueurs d'ondes émises et comprend, pour chaque plage (14) d'éléments chromophores, au moins deux zones (16) ayant des épaisseurs différentes, l'épaisseur d'une 15 première de ces zones (16) étant déterminée pour générer, par un effet d'interférence destructive, un minimum d'intensité de fluorescence émise sur une première longueur d'onde par des éléments chromophores se trouvant sur ladite première zone (16). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche (12) de matière transparente comporte au moins une autre zone (16) ayant une épaisseur différente de celle de la première zone et telle que la différence des chemins optiques dans ces deux zones pour ladite première longueur d'onde est égale à un multiple impair du quart de 25 cette longueur d'onde et/ou d'une longueur d'onde d'excitation correspondante. 3/ Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites zones (16) ont des dimensions, dans le plan de la couche (12) 30 de matière transparente, qui sont supérieures aux longueurs d'ondes émises par les éléments chromophores. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche (12) de matière transparente comporte, pour chaque plage (14) d'éléments chromophores, une pluralité de zones précitées (16, 5 20) d'épaisseurs différentes, permettant de faire varier entre deux valeurs substantiellement différentes l'intensité de la fluorescence émise à ladite première longueur d'onde par les éléments chromophores de ladite plage (14). 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche (12) de matière transparente comporte, pour chaque plage (14) d'éléments chromophores, une pluralité de zones précitées (16, 20) d'épaisseurs différentes, permettant de faire varier entre une valeur minimale et une valeur maximale l'intensité de la fluorescence émise à 15 ladite première longueur d'onde par les éléments chromophores de ladite plage (14). 6/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche (12) de matière transparente comporte, 20 pour chaque plage (14) d'éléments chromophores, une pluralité de zones précitées (16, 20) d'épaisseurs différentes, permettant de faire varier l'intensité de la fluorescence émise sur des longueurs d'ondes différentes par des éléments chromophores de types différents situés sur ladite plage (14). 7/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plages (14) sont agencées en lignes et/ou colonnes sur ladite couche (12) de matière transparente. o^ A, 2843634 8/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, c aractérisé en ce que lesdites zones sont agencées en lignes (16) et/ou en colonnes (18) à la surface de ladite couche (12) de matière transparente. 9/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones (20) d'épaisseurs différentes forment une structure régulière telle par exemple qu'un pavage. / Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que la couche réfléchissante (22) comprend au moins une couche de matière hautement réfléchissante aux longueurs d'ondes émises par les éléments chromophores, par exemple de métal réfléchissant, ou une ou plusieurs couches de matière diélectrique telle par exemple qu'une matière semi-conductrice, un oxyde, un verre, utn nitrure, 15 un polymère organique ou un composé organométallique obtenu par voie sol-gel. 11/ Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la couche réfléchissante (22) est en silicium ou comprend au moins une 20 couche métallique déposée sur du silicium. 12/ Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la couche réfléchissante (22) comprend au moins deux couches d'oxydes tels que SiO2 et TiO2. 13/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est associé à des moyens de captation de la lumière émise par les éléments chromophores et à des moyens d'élimination d'un bruit de fond, ces moyens d'élimination comprenant des m yens de 30 captation, pour une longueur d'onde donnée, d'un signal corres ondant à une intensité lumineuse minimale émise par une zone d'interférence destructive à cette longueur d'onde, et des moyens pour soustraire ce signal du signal capté sur une autre zone à cette longueur d'onde. 14/ Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que 5 les moyens de captation sont en regard de la couche (12) de matière transparente. / Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de captation sont du côté opposé à la couche (12) de matière 10 transparente et comprennent une matrice de photodétecteurs (30) du type CCD ou CMOS fixée sous le dispositif, celui-ci comprenant une couche (32) de matière réfléchissante à la longueur d'onde d'excitation et une couche de matière absorbante à cette longueur d'onde d'excitation. 16/ Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'une cavité faiblement résonante est formée entre ladite couche réfléchissante (32) et le dioptre à la surface supérieure de la couche (12) portant les éléments chromophores. 17/ Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que ladite couche réfléchissante (32) comporte une pluralité de couches déposées sur une pluralité de couches de matière absorbant sélectivement la longueur d'onde d'excitation. 18/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche supérieure (12) du substrat est en une matière à indice de réfraction élevé, telle par exemple que du TiO2. 19/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que lesdites zones (16) sont formées par des variations de hauteur de la surface de la couche transparente (12) portant les éléments chromophores ou de la couche réfléchissante (22) précitée ou d'une couche intermédiaire (35) d'indice différent entre la couche transparente et la couche réfléchissante. 20/ Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs couches supérieures formant un guide d'onde (36) pour la radiation d'excitation. 21/ Dispositif selon l'une des revendications 15 à 20, 10 caractérisé en ce qu'il comprend une couche opaque, par exemple métallique, comportant des ouvertures correspondant aux plages précitées ou aux photodétecteurs (30) fixés sous le substrat (10) ou aux zones (16) précitées.