Fonctionnalisation de surfaces d'électrodes par un film de poly (3,4-éthylènedioxythiophène) PEDOT pour l'élaboration de microcapteur spécifique des acides ascorbique et urique : application à l'étude des propriétés antioxydantes du sérum sanguin

Voltammetric microsensor using PEDOT-modified gold electrode for the simultaneous assay of ascorbic and uric acids in human blood serum

• Auteur / Autrice : Fadhila Sekli-Belaidi
• Direction : Pierre Gros, Pierre Temple-Boyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et de l'environnement
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sérum sanguin

Antioxydants

Microcapteurs

Acide ascorbique

Urique, Acide

Mots clés libres

Microcapteur électrochimique

Modification de surface

Polymères conducteurs

Antioxydants

Acide ascorbique

Acide urique

Sérum sanguin

Résumé

Les acides ascorbique (AA) et urique (AU) sont d'un grand intérêt biologique vu les différents rôles qu'ils jouent dans l'organisme (agents antioxydant, cofacteur d'hydroxylation, marqueur du métabolisme des purines). Chez les cliniciens, le dosage de ces deux molécules aide à l'établissement de diagnostics et aux suivis thérapeutiques. Face aux méthodes classiques actuellement utilisées (la chromatographie liquide à haute performance et la spectrométrie), qui nécessitent souvent des étapes de prétraitement de l'échantillon, l'objectif de ce travail est de mettre au point un microcapteur voltammétrique fonctionnalisé par un polymère conducteur électrogénéré le poly (3,4-éthylènedioxythiophène) PEDOT. Le capteur a permis de doser sélectivement et simultanément les deux acides. L'étude des conditions d’élaboration du film (paramètres d'électrolyse, épaisseur du dépôt) et des paramètres de mesure électrochimique a permis d'optimiser les performances analytiques du capteur (sensibilité, seuil limite de détection, domaine de linéarité) dans des solutions modèles. L'étude a mis en évidence un mécanisme EC' de régénération de l'acide urique par l'acide ascorbique au voisinage de l'électrode. Le capteur a ensuite été éprouvé directement dans le sérum sanguin sans aucune préparation de l'échantillon. Les résultats des dosages électrochimiques des deux acides sont en très bonne adéquation avec ceux des méthodes chromatographiques et enzymatiques.

Ascorbic (AA) and uric (UA) acids are of a great biological interest considering the various physiological roles they play (antioxidants, cofactor of hydroxylation, marker of the purins metabolism). In medicine, the assay of both molecules contributes to the establishment of diagnosis and therapies. In alternative to the traditional methods currently used (high performance chromatography liquid and spectrometry), which are generally time consuming and often require costly materials, complex experimental protocols and sample pretreatment, the aim of this work is to develop a voltammetric microsensor functionalized by a electrogenerated conducting polymer (3,4-ethylenedioxythiophene) PEDOT. This sensor made possible a selective and sensitive simultaneous detection of both acids. The study of the electropolymerization parameters (PEDOT film thickness, electropolymerization potential range, monomer concentration) and of the electrochemical measurements parameters (potential scan rate) allows the optimization of the analytical performances of the microsensor (sensitivity, limit of detection and linear range). The study highlighted also an EC’ mechanism of regeneration of uric acid by ascorbic acid in the vicinity of the electrode. Electrochemical assay of the two acids was finally performed in the human blood serum without any preparation of the sample. The results are in very good agreement with those of the standardized chromatographic and enzymatic methods.