Etude et développement d'une microbalance à quartz pour la réalisation d'un immunocapteur : application à la détection d'antigène en milieu liquide

par Karine Bizet

Thèse de doctorat en Médecine

Sous la direction de Claude Gabrielli.

Soutenue en 1997

à Paris 5 .


  • Résumé

    Les biocapteurs sont des dispositifs constitués de l'association d'une couche bioréceptrice (molécules capables d'interaction spécifique avec l'analyte à détecter) et d'un transducteur qui transforme l'interaction en un signal exploitable et corrélable à la concentration de l'analyte. Le développement des biocapteurs nécessite l'obtention d'une couche bioréceptrice fonctionnelle sur la surface transductrice et la maîtrise du mécanisme de transduction. Nous avons focalisé notre travail sur ces deux points pour mettre au point un immunocapteur piézoélectrique, reposant sur une microbalance à quartz, pour détecter directement et spécifiquement des antigènes en milieu liquide. La microbalance à quartz est constituée d'une pastille de quartz, pourvue d'électrodes en or, capable d'osciller à une certaine fréquence par le biais d'un oscillateur. Cette fréquence d'oscillation variant proportionnellement avec la masse déposée sur l'électrode de travail, nous pouvons déterminer en mesurant cette fréquence, la variation de masse consécutive à la fixation de l'analyte sur les anticorps correspondants immobilisés sur l'électrode. Une microbalance à quartz oscillant à 27 MHz en milieu liquide et avec une circulation des solutions a été développée. Ce dispositif a été optimisé, calibré et sa réponse a été étudiée et modélisée (milieu liquide et couche de protéine) par l'intermédiaire de mesures d'admittance électroacoustique. Concernant la couche d'anticorps, nous avons testé différentes méthodes d'immobilisation des anticorps et nous l'avons caractérisée par différentes techniques. Nous avons enfin appliqué notre dispositif à la détection spécifique et directe en milieu liquide de trois antigènes différents : la peroxydase, l'entérotoxine B de Staphylocoque et des immunoglobulines G.


  • Résumé

    Biosensors result from the association of a bioreceptor layer with transducer which converts the specific binding event, between the analyte and the bioreceptor layer, into a physical signal easily measurable. In order to develop biosensors, attention must be pay at once to the bioreceptor layer elaboration and to the understanding of the transducer mechanism. The aim of this work was to develop a piezoelectric immunosensor with a 27 MHz quartz crystal microbalance (QCM). By recording the QCM frequency changes, mass variation due to the specific binding of the analyte onto the corresponding antibody layer, immobilized on the QCM electrode surface, can be determined. A 27 MHz QCM was developed and studied in liquid medium and with a protein layer, by electroacoustic admittance measurements. Different antibodies immobilization methods, onto QCM gold electrodes, have been investigated and compared. The developed device was at last used to detect, directly and specifically, in solution, three different antigens : peroxydase, Staphylococal enterotoxin B and immunoglobulin G.

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Informations

  • Détails : 1 vol. VII (163 p.)
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  • Cote : PARIS 5 DESCARTES_1997_no_D009

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