Exploitation de signaux biologiques pour la réalisation de capteurs environnementaux. Application à la construction d'un biocapteur à micro-algues immobilisées et d'une bioélectrode à enzyme immobilisée

par Christophe Védrine

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Canh Tran Minh et de Claude Durrieu.

Soutenue en 2003

à Saint-Etienne, EMSE , en partenariat avec Université Jean Monnet (Saint-Étienne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Deux biocapteurs, respectivement fondés sur des cellules de micro-algues et sur la polyphénol oxydase (PPO), sont décrits dans cette étude. Le biocapteur algal repose sur le suivi de l'activité photosynthétique des micro-algues par la mesure de la fluorescence chlorophyllienne. Les cellules algales sont immobilisées sur une membrane en fibre de quartz. Le biocapteur comporte cinq membranes algales. L'utilisation simultanée de cinq souches algales différentes permet d'augmenter la représentativité du signal mesuré d'un point de vue statistique ou écotoxicologique. Le biocapteur enzymatique est fondé sur l'immobilisation de la PPO dans un film électrogénéré de polymère : le poly(3,4-éthylènedioxythiophène). Ces deux biocapteurs sont des outils complémentaires. Le biocapteur algal est capable de détecter des concentrations en herbicides anti-PSII inférieures au µg. L⁻¹, tandis que la bioélectrode à PPO détecte les composés phénoliques à des concentrations de l'ordre du µg. L⁻¹.

  • Titre traduit

    Utilization of biological signals to construct environmental sensors. Design and construction of an optical whole-cell biosensor and an enzyme based bioelectrode


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Two biosensors, respectively based on microalgae and polyphenol oxidase (PPO), are presented in this study. Chlorophyll fluorescence is used to monitor the photosynthetic activity of micro-algae in the algal biosensor. Detection was obtained with immobilized microalgae entrapped on a quartz microfibre filter and placed in a five-membrane-home-made-flow cell. This design enables to increase the statistical signal confidence and ecological representativeness when several microalgae strains are tested simultaneously. The amperometric enzyme sensor is based on the entrapment of PPO in an electrogenerated film of poly(3,4-ethylenedioxythiophene). The biosensors detection spectrum and sensitivity complement each other to detect toxic compounds. The algal biosensor can achieve detection of photosystem II herbicides at sub µg. L⁻¹ concentration level, while the PPO bioelectrode can detect phenolic compounds at µg. L⁻¹ level.

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Informations

  • Détails : 1 volume ([8]-184 pages)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie pages 165-176

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  • Cote : 541.32 VED
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