Biocapteur à base de bactéries pour le contrôle environnemental

• Auteur / Autrice : Ibtissem Gammoudi
• Direction : Corinne Déjous, Rafik Kalfat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique-Chimie
• Date : Soutenance le 18/06/2012
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Touria Cohen-Bouhacina
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ali Othmane, Dominique Rebière
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ayoub Haj Said, Tayeb Mohammed-Brahim

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrochimie

Polyélectrolytes

Escherichia coli

Environnement

Lutte contre

Métaux lourds

Biocapteurs

Mots clés libres

Biocapteur

Onde de Love

Polyélectrolytes

Afm

Electrochimie

Métaux lourds

Microfluidique

Escherichia coli

Biosensor

Love wave

Polyelectrolytes

Afm

Electrochemistry

Heavy metals

Microfluidic

Escherichia coli

Résumé

Notre projet vise la conception d’un biocapteur ultra-sensible à base de bactéries pour la détection de métaux lourds (contrôle environnemental). Ces travaux concernent le développement de systèmes impédimétriques et à ondes acoustiques de Love, associés à une puce microfluidique et fonctionnalisés par des bactéries Escherichia coli immobilisées sur une multicouche de polyélectrolytes déposés par la méthode « Layer by Layer » . L’ étude fondamentale des interactions physiques-chimiques-biologiques mises en jeu lors des étapes de fonctionnalisation du capteur, et de son application à la détection de cadmium et de mercure, est également abordée, à travers le suivi en temps réel par le capteur acoustique, ainsi que par microscopie à force atomique en milieu sec ou liquide.Des seuils de détection inférieurs à 10-12M en quelques minutes ont été observés.

Our works aim the study of an ultra-sensitive bacteria-based biosensor for the detection of heavy metals (environmental control). They include the development of impedimetric and of Love acoustic wave devices, both associated with a microfluidic chip and functionalized with Escherichia coli immobilized on a polyelectrolyte multilayer deposited by the method "Layer by Layer." The theoretical study of physico-chemical interactions and biological phenomena involved during the steps of functionalization of the sensor surface, and during its application to the detection of cadmium and mercury, is also addressed through the real-time monitoring by the acoustic sensor and by atomic force microscopy in air or liquid medium. Detection threshold better than10-12M within only a few minutes have been observed.