Electrodes modifiées pour l'élaboration de nouveaux biocapteurs

• Auteur / Autrice : Nicolas Mano
• Direction : Alexander Kuhn
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie. Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrocatalyse

Oxydoréductases

Électrodes à enzymes

Résumé

De nos jours, le développement de biocapteurs enzymatiques basés sur le système (NAD+/NADH) est d'un grand intérêt pour l'analyse de substrats biologiques. Une difficulté lors de la construction d'un tel biocapteur réside dans l'immobilisation des diverses composantes biologiques à la surface de l'électrode. L'immobilisation du matériel biologique doit permettre de conserver l'activité de l'enzyme mais aussi d'assurer une connexion électrique optimale entre le site rédox de l'enzyme et l'électrode. Nous proposons ici une méthode d'immobilisation innovante qui nous permet de contrôler, au niveau moléculaire, la fixation des différentes composantes à la surface de l'électrode. Cette méthode de modification par voie électrostatique permet en outre de conserver l'intégrité de l'enzyme. La première étape consiste à adsorber à la surface de l'électrode une monocouche de nitrofluorénones qui joue le role de médiateur rédox. L'étape suivante met en jeu une monocouche de calcium servant de lien entre le médiateur rédox et une monocouche de coenzyme. L'interaction entre ces trois composés, que nous avons pu montrer par EQCM et RMN 31p, conduit à un complexe formé entre les groupements phosphates du coenzyme, le calcium et un groupe carboxyl du médiateur. La monocouche de coenzyme ainsi obtenue sert alors d'ancrage naturel pour une monocouche de l'enzyme étudiée. Appliquée à la glucose déshydrogénase, cette simple procédure de modification nous a permis d'obtenir des sensibilités de l'ordre de 0. 2 uA CM -2 mM-1 lors de la détection de glucose. Nous avons aussi étendu cette procédure de modification avec succès à d'autres systèmes enzymatiques tels que la glutamate déshydrogénase et l'alcool déshydrogénase, montrant ainsi qu'elle peut être généralisée avec facilité et à faible coût à de nombreux systèmes enzymatiques.