Réalisation d'un biocapteur pour le dosage du glucose par l'immobilisation de la glucose oxydase dans un film de polypyrrole sur une électrode de platine et comportement cinétique de l'enzyme [microforme] PDF Download

Author: Brassard, Éric
Publisher: Montréal : Université du Québec à Montréal
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Author: Éric Brassard
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Author: JEAN-LUC.. BESOMBES
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Languages : fr
Pages : 187

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LES BIOCAPTEURS AMPEROMETRIQUES SONT DES DISPOSITIFS ANALYTIQUES REALISES PAR IMMOBILISATION D'UNE ENZYME A LA SURFACE D'UNE ELECTRODE. LEURS PERFORMANCES PEUVENT ETRE AMELIOREES PAR L'ELABORATION DE NOUVELLES MATRICES PERMETTANT L'IMMOBILISATION NON DENATURANTE DES ENZYMES. DANS CE CONTEXTE, IL EST MONTRE, AU MOYEN D'UNE ENZYME MODELE, LA GLUCOSE OXYDASE, QUE L'IMMOBILISATION D'ENZYMES DANS DES GELS INORGANIQUES HYDROPHILES DE LAPONITE, CONSTITUE UNE NOUVELLE METHODE PERFORMANCE POUR LA REALISATION DE BIOCAPTEURS. LE CAPTEUR A GLUCOSE EST ALORS TRES SENSIBLE ET PRESENTE UNE REPONSE LINEAIRE SUR TROIS DECADES DE CONCENTRATIONS (0,8 M-2 MM). LE PRINCIPALE AVANTAGE DE CETTE METHODE RESIDE DANS LA SIMPLICITE DE MISE EN UVRE ET DANS L'IMMOBILISATION QUANTITATIVE DES FAIBLES QUANTITES D'ENZYMES NECESSAIRES. UNE METHODE ELECTROCHIMIQUE A, D'AUTRE PART, PERMIS D'ACCEDER AUX CARACTERISTIQUES CINETIQUES DE L'ENZYME IMMOBILISEE. UN DEUXIEME TYPE DE BIOMATERIAU EST REALISE PAR INCORPORATION DE PARTICULES DE LAPONITE AU SEIN D'UN FILM POLYMERE ELECTROGENERE A PARTIR D'UN PYRROLE AMPHIPHILE. CE PROCESSUS DE DOPAGE AMELIORE DE MANIERE IMPORTANTE LA SENSIBILITE ET LA STABILITE DU CAPTEUR. UNE ETUDE ELECTROCHIMIQUE ORIGINALE BASEE SUR L'UTILISATION DU SYSTEME CATECHOL/POLYPHENOL OXYDASE, A MONTRE QUE CE PHENOMENE RESULTE D'UNE MEILLEURE ACTIVITE DE L'ENZYME IMMOBILISEE. CE TRAVAIL PRESENTE EGALEMENT DEUX EXEMPLES D'APPLICATION DES BIOCAPTEURS. LE PREMIER CAPTEUR EST OBTENU PAR IMMOBILISATION DE LA POLYPHENOL OXYDASE AU SEIN DU POLYMERE NON DOPE. CERTAINS POLLUANTS AGISSANT COMME SUBSTRAT OU INHIBITEUR DE L'ENZYME, IL EST ALORS POSSIBLE DE DETECTER EN MILIEU AQUEUX, LES PHENOLS, LES CHLOROPHENOLS, LES IONS CYANURE ET DES PESTICIDES TELS QUE L'ATRAZINE ET DES CARBAMATES. LE DEUXIEME EXEMPLE CONCERNE LE DOSAGE DU CHOLESTEROL. LES CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX MIXTES POLYMERE-LAPONITE ONT ETE MISES A PROFIT POUR REALISER UN BIOCAPTEUR BASE SUR L'IMMOBILISATION DE LA CHOLESTEROL OXYDASE OU SA COIMMOBILISATION AVEC LA CHOLESTEROL ESTERASE PERMETTANT LE DOSAGE DU CHOLESTEROL ET DE SES DERIVES ESTER

Author: Silvia Fabiano
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Les biocapteurs ampérométriques décrits dans ce travail sont basés sur l'immobilisation d'enzymes oxydo-réductases dans un polymère conducteur déposé à la surface des électrodes. Les performances des biocapteurs sont conditionnées par la méthode d'immobilisation mise en œuvre ainsi que par les caractéristiques de la matrice qui en résulte. Une technique de polymérisation électrochimique a été utilisée pour fixer l'enzyme dans un dérivé du polythiophène, le poly(3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDT). Les potentialités de cette technique ont été démontrées pour deux enzymes différentes : la glucose oxydase et la polyphénol oxydase. L'optimisation des paramètres opérationnels a été conduite d'abord en système batch, puis étendue au système d'analyse en flux continu (FIA). Ce système biocapteur-FIA est très adapté pour des mesures en continu du glucose dans les échantillons biologiques. La sélectivité de ce biocapteur en présence de composés interférents a été améliorée par la platinisation de l'électrode, qui rehausse la réponse au glucose, ou l'utilisation des médiateurs rédox. Un biocapteur à polyphénol oxydase exploitant l'amplification enzymatique mise en jeu a permis la détection des polluants phénoliques jusqu'à 50 nM.

Author: Marc Vaillancourt
Publisher: Montréal : Université du Québec à Montréal
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Author: Marc Vaillancourt
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Author: Emmanuelle Mége Chabert
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Languages : fr
Pages : 100

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Le but de cette étude est la réalisation d'un biocapteur utilisant des membranes enzymatiques artificielles, pour deux approches distinctes : - d'une part, à des fins analytiques pour la détection des pesticides du type organophosphorés et carbamates dans les milieux aqueux. - d'autre part, à des fins théoriques comme outil d'étude d'aspects fondamentaux de la catalyse en phase insoluble. L'électrode enzymatique est basée sur l'immobilisation de la butyrylcholinestérase qui est spécifiquement inhibée par les pesticides recherchés. La réaction enzymatique provoque au sein du support une modification de l'environnement ionique et électrique et de la diffusion, détectée par une électrode de type potentiométrique. Ce biocapteur rend possible l'identification non pas physico-chimique mais biologique de l'inhibiteur ; la mesure de son pouvoir anticholinestérasique donne une idée précise de sa toxicité réelle. L'optimisation du biocapteur a consisté à faire la part entre les facteurs contribuant à l'amélioration de la sensibilité et ceux contribuant à la rapidité de la R2PONSE ; Dans certains cas des seuils de 5 10-9 Mont été obtenus. La compréhension du fonctionnement théorique de l'électrode nécessite une étude approfondie du comportement cinétique de l'enzyme en solution et immobilisée. L'électrode enzymatique permet de déterminer la concentration interfaciale film-électrode en protons à l'état stationnaire. Le calcul théorique de ces concentrations d'après les équations classiques corrigées de l'effet tampon et de la dissociation de l'acide butyrique, tout deux variant avec le Ph intramembranaire est en bonne coïncidence avec les résultats expérimentaux. L'expression théorique de la réponse de l'électrode est essentiellement modulée par la force ionique et le pouvoir tampon. Ceci conforte l'idée de l'importance des phénomènes de charge sur le comportement cinétique de l'enzyme immobilisée.

Author: Silvia Fabiano
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Languages : fr
Pages : 161

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Les biocapteurs ampérométriques décrits dans ce travail sont basés sur l'immobilisation d'enzymes oxydo-réductases dans un polymère conducteur déposé à la surface des électrodes. Les performances des biocapteurs sont conditionnées par la méthode d'immobilisation mise en œuvre ainsi que par les caractéristiques de la matrice qui en résulte. Une technique de polymérisation électrochimique a été utilisée pour fixer l'enzyme dans un dérivé du polythiophène, le poly(3,4-éthylenedioxythiophène) (PEDT). Les potentialités de cette technique ont été démontrées pour deux enzymes différentes : la glucose oxydase et la polyphénol oxydase. L'optimisation des paramètres opérationnels a été conduite d'abord en système batch, puis étendue au système d'analyse en flux continu (FIA). Ce système biocapteur-FIA est très adapté pour des mesures en continu du glucose dans les échantillons biologiques. La sélectivité de ce biocapteur en présence de composés interférents a été améliorée par la platinisation de l'électrode, qui rehausse la réponse au glucose, ou l'utilisation des médiateurs rédox. Un biocapteur à polyphénol oxydase exploitant l'amplification enzymatique mise en jeu a permis la détection des polluants phénoliques jusqu'à 50 nM.

Author: PASCAL.. MAILLEY
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Languages : fr
Pages : 207

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LES BIOCAPTEURS AMPEROMETRIQUES DECRITS DANS CE TRAVAIL SONT DES DISPOSITIFS ANALYTIQUES BASES SUR L'IMMOBILISATION D'UNE ENZYME A LA SURFACE D'UNE ELECTRODE. LES PERFORMANCES DU BIOCAPTEUR SONT FORTEMENT CONDITIONNEES PAR LA METHODE D'IMMOBILISATION MISE EN UVRE AINSI QUE PAR LES CARACTERISTIQUES DE LA MATRICE HOTE QUI EN RESULTE. DANS CE CONTEXTE, CE TRAVAIL DEVELOPPE UNE NOUVELLE TECHNIQUE D'IMMOBILISATION ELECTROCHIMIQUE D'ENZYME BASEE SUR LES PROPRIETES REMARQUABLES D'UNE FAMILLE DE DERIVES N-SUBSTITUES AMPHIPHILES DU PYRROLE. LES TRES LARGES POTENTIALITES DE CETTE TECHNIQUE, QUI FAIT APPEL A L'ELECTROPOLYMERISATION D'UN DEPOT ADHERENT D'ENZYME ET DE MONOMERE, ONT ETE DEMONTREES POUR UNE SERIE DE CINQ ENZYMES PRESENTANT DES TAILLES ET DES POINTS ISOELECTRIQUES TRES DIFFERENTS. LES PERFORMANCES ANALYTIQUES DES DIFFERENTS BIOCAPTEURS ONT ETE COMPAREES ET CORRELEES A LA PERMEABILITE DES MATRICES POLYMERES HOTES. LE MONOMERE PRESENTANT LES MEILLEURES POTENTIALITES (12-(PYRROL--YL)DODECYLTRIETHYLAMMONIUM) A ENSUITE ETE APPLIQUE A L'IMMOBILISATION DE LA GLUCOSE OXYDASE. APRES OPTIMISATION DES PARAMETRES OPERATIONNELS (TEMPERATURE, PH,) ET STRUCTURAUX (COMPOSITION DU BIO-MATERIAU), LES CARACTERISTIQUES METROLOGIQUES DES BIOCAPTEURS A LA GLUCOSE ONT ETE MODULEES GRACE A L'ELABORATION DE STRUCTURES MULTICOUCHES. FINALEMENT, TROIS STRATEGIES, BASEES SUR L'OPTIMISATION DE LA DETECTION AMPEROMETRIQUE OU SUR L'UTILISATION DE MEMBRANES SEMI-PERMEABLES, ONT ETE ETUDIEES DE MANIERE A AUGMENTER LA SELECTIVITE DES BIOCAPTEURS AU GLUCOSE VIS-A-VIS DES INTERFERENTS

Author: Béatrice Leca
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Languages : fr
Pages : 238

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EN VUE DE L'OPTIMISATION DES PERFORMANCES D'UN BIOCAPTEUR, UNE COUCHE SENSIBLE FINE A ETE DEPOSEE ET FORMEE DIRECTEMENT SUR LE TRANSDUCTEUR. POUR CELA, L'ENZYME A ETE INCLUSE DANS UN POLYMERE ELECTRO- OU PHOTO- POLYMERISABLE. CETTE METHODE PERMET DE FIXER A L'AVANCE LA COMPOSITION DE LA COUCHE SENSIBLE ET DE CONTROLER CHAQUE ETAPE DE SA FORMATION. L'ETUDE A ETE REALISEE AVEC UN CAPTEUR AMPEROMETRIQUE A H#2O#2 A L'AIDE D'UN SYSTEME POTENTIOSTATIQUE A TROIS ELECTRODES, COMPRENANT L'ELECTRODE DE TRAVAIL (PLATINE) SUR LAQUELLE EST FORME LE FILM POLYMERIQUE CONTENANT L'ENZYME CHOLINE OXYDASE, UNE CONTRE-ELECTRODE (FIL DE PLATINE) ET L'ELECTRODE DE REFERENCE AU CALOMEL. DANS UN PREMIER TEMPS, LA MATRICE D'IMMOBILISATION A ETE UN POLYPYRROLE ISSU DE L'ELECTROPOLYMERISATION D'UN MONOMERE AMPHIPHILE, LE 12-(PYRROL-1-YL) DODECYLTRIETHYLAMMONIUM TETRAFLUOROBORATE (PYAM). LE CAPTEUR FORME A MONTRE UN TEMPS DE REPONSE COURT, MAIS LE POLY-PYAM A UN EFFET LEGEREMENT INACTIVATEUR SUR L'ACTIVITE ENZYMATIQUE. PAR LA SUITE, L'ENZYME A ETE PROTEGEE PAR UN ENVIRONNEMENT PHOSPHOLIPIDIQUE. NEANMOINS, LE BIOCAPTEUR A MONTRE UNE STABILITE ASSEZ FAIBLE. C'EST POURQUOI, DANS UN DEUXIEME TEMPS, LE POLY-PYAM A ETE REMPLACE PAR UN POLYMERE PHOTORETICULABLE, POLY(VINYL ALCOOL) PORTEUR DE GROUPEMENTS STYRYLPYRIDINIUM (PVA-SBQ), PRESENTANT DE BONNES PROPRIETES MECANIQUES. LES ELECTRODES MODIFIEES ONT MONTRE DES PERFORMANCES INTERESSANTES: LA SENSIBILITE EST DE 100 MA.L.MOL#-#1.CM#-#2, AVEC UNE LIMITE DE DETECTION DE 1,5.10#-#8 M POUR LA CHOLINE (ATTEIGNANT 2,5.10#-#9 M EN TAMPON PHOSPHATE), LA GAMME DE LINEARITE S'ETEND JUSQU'A 10#-#4 M, LE TEMPS DE REPONSE EST DE QUELQUES DIZAINES DE SECONDES ET LA SENSIBILITE RESTE STABLE PENDANT TROIS MOIS. AU VU DES RESULTATS, UNE CO-IMMOBILISATION A PU ETRE ENVISAGEE AVEC LA PHOSPHOLIPASE D DANS LE BUT DE DOSER LA PHOSPHATIDYLCHOLINE, MOLECULE IMPORTANTE DANS LES FLUIDES BIOLOGIQUES. LA CHOLINE OXYDASE S'EST AVEREE AVOIR UN COMPORTEMENT DIFFERENT DE CELUI QU'ELLE MONTRE LORSQU'ELLE EST IMMOBILISEE SEULE, TANT DU POINT DE VUE DE LA SENSIBILITE A LA CHOLINE QUE DE LA STABILITE DES REPONSES. MALGRE LES DIFFICULTES RENCONTREES, CETTE TECHNIQUE PERMET LA CO-IMMOBILISATION DE SYSTEMES MULTIENZYMATIQUES TRAVAILLANT EN SEQUENCE ET PERMET D'ENVISAGER UNE MINIATURISATION ULTERIEURE DU SYSTEME