Biocapteur ampérométrique pour la détection des ions phosphate : étude approfondie de l'immobilisation du système bienzymatique PNP-XOD, performances et applications

• Auteur / Autrice : Edith-Marie d' Urso
• Direction : Pierre Coulet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Génie biologique et médical
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Xanthine-oxydase

Enzymes immobilisées

Phosphates

Biocapteurs

Résumé

Ce travail presente l'etude d'un biocapteur bienzymatique specifique des ions phosphate. La purine nucleoside phosphorylase (pnp) et la xanthine oxydase (xod) sont co-immobilisees sur une membrane synthetique preactivee placee au contact d'une electrode amperometrique en platine capable de detecter l'eau oxygenee et l'acide urique generes enzymatiquement. L'influence sur les performances du biocapteur du rapport des activites enzymatiques dans la solution de couplage et des activites totales deposees a ete etudiee. Nous demontrons que l'optimisation de ces deux parametres permet d'ameliorer non seulement la sensibilite mais aussi l'etendue du domaine de linearite de la reponse au phosphate par rapport aux resultats obtenus lorsque la proportion des deux enzymes dans la solution de couplage est fixee de facon arbitraire. La correlation entre la sensibilite et l'activite retenue pour les deux enzymes impliques nous a permis de mettre en evidence un comportement inattendu pour la xod. Nous avons alors compare les caracteristiques des electrodes monoenzymatiques obtenues en immobilisant seule la xod ou d'autres enzymes, la glucose oxydase et la choline oxydase. Les qualites du biocapteur (fiabilite, specificite, sensibilite et stabilite operationnelle) ont ete testees en systeme batch et en flux continu. Si l'on envisage une application dans le controle de l'environnement, le dispositif en flux continu semble plus adapte que le systeme en batch compte tenu de sa sensibilite plus elevee: la reponse au phosphate est lineaire entre 0,5 et 56 nanomoles (soit entre 1 et 250 m dans l'echantillon). Les reponses non specifiques du biocapteur dues aux interferences electrochimiques ou a la specificite large de la xod peuvent etre supprimees si l'on introduit, dans le dispositif, une deuxieme electrode munie d'une membrane neutre ou d'une membrane xod. Par contre, malgre la specificite de la nucleoside phosphorylase, la reponse du biocapteur a l'arseniate, analogue de structure du phosphate, ne peut pas etre contournee