Electrochemical sensor as a tool for the investigation of reactive oxygen species and antioxidants

par Ying Wang

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean-Louis Marty et de Baohong Liu.

  • Titre traduit

    (Bio)capteur électrochimiques pour l’étude des composés oxygénées réactifs et des anti-oxydants


  • Résumé

    Le mémoire de thèse a pour objectif la mise au point de capteurs électrochimiques comme outil de mesure des espèces réactives de l'oxygène (ROS) et du pouvoir antioxydant. Parmi les ROS, ×OH est l'espèce la plus toxique et H2O2 est la plus stable. Dans une première phase, il a été mis au point un capteur original pour la détection des ROS en les piégeant avec de l'acide 4-hydroxybenzoique (4-HBA) qui est transformé en acide 3. 4-dihydroxybenzoique (3, 4-DHBA). Les différences des propriétés électrochimiques entre les deux acides permettent de déterminer la quantité de ROS de l'échantillon. Un deuxième capteur a ensuite été développé pour la détection du peroxyde d'hydrogène basé sur le transfère électronique direct entre l'électrode et le cytochrome c. La mise au point de ce capteur est basé sur l'emploi d'un nouveau matériau : la mousse de silice macroporeuse ordonnée (MOSF). Le capteur développé a un temps de réponse très bref, une très grande gamme de linéarité, une détection limite faible, une bonne reproductibilité et stabilité. La dernière partie de la thèse est consacrée à la préparation d'un capteur électrochimique pour le NADH, coenzyme très importante dans les processus métaboliques, basé sur la modification d'une électrode de carbone vitreux par différents matériaux de carbone mésoporeux (CMM). Grâce à sa surface spécifique très importante et aux propriétés électro catalytiques du CMM, le potentiel d'oxydation du NADH décroît à 595 mV vs Ag/AgCI dans une solution aqueuse neutre. Ce résultat permet d'envisager son utilisation pour développer des biocapteurs enzymatiques avec des déshydrogénasses à NAD.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The reactive oxygen species (ROS) have been suggested to play an important role in many pathological processes. A simple and sensitive electrochemical sensor for the determination of antioxidant capacity toward ×OH radicals has been studied chapter 2. This work was based on the inhibition oxidation of 4-hydroxybenzoic acid (4-HBA) by the antioxidant and therefore, the antioxidants scavenging ability was correlated to the decrease of the oxidation product 3,4-dihydroxybenzoic acid (3,4-DHBA) peak current. In chapter 3, a sensitive H2O2 biosensor based on the direct electron transfer of cytochrome c immobilized on macroporous ordered silica foam (MOSF) was developed. The proposed biosensor exhibited fats amperometric reponse, wide linear range, low detection limit, good reproducibility and stability. Finally, we also investigated a mesoporous materials-based sensor for electrocatalytic oxidation of b-nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), an important coenzyme involved in many metabolic processes. Due to the large surface area and electro-catalytic properties of CMM, the overpotential of the electrodes toward the oxidation of NADH in decreased by 595 mV in aqueous solution at neutral pH. The results enable NADH to be sensed at a low potential and are promising with respect to the design of dehydrogenasebased amperometric biosensors.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (159 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Université Perpignan Via Domitia. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2010 WAN
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