Biocapteur associant l’acétylcholinestérase et la phosphotriesterase pour un contrôle environnemental des insecticides organophosphorés
Auteur / Autrice : | Georges Istamboulié |
Direction : | Thierry Noguer |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences de l'ingénieur |
Date : | Soutenance en 2009 |
Etablissement(s) : | Perpignan |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Énergie environnement (Perpignan) |
Résumé
Ce travail de thèse présente la mise au point de biocapteurs enzymatiques pour une détection sensible et sélective de deux insecticides organophosphorés (OPs) considérés par la Communauté Européenne comme des polluants prioritaires pour les eaux de surface : le chlorpyriphos (CPO) et le chlorfenvinphos (CFV) (directive EC 2455/2001/E). La très haute sensibilité des capteurs a été obtenue en combinant l’utilisation d’une acétylcholinestérase (AChE) modifiée génétiquement (MG) avec une méthode d’immobilisation orientée par affinité His-Ni sur des billes magnétiques. La sélectivité du système a été obtenue en utilisant la phosphotriestérase (PTE), une enzyme isolée à partir de Pseudomonas diminuta, qui est capable d’hydrolyser certains OPs. Un capteur bienzymatique associant l’AChE à la PTE a permis une détection sélective du CPO et du CFV en solutions simples. L’analyse de mélanges des deux OPs a été rendue possible par l’utilisation d’un réseau neuronal intégrant trois capteurs dont deux mono-enzymatiques (AChE sauvage ou MG) et un bi-enzymatique (AChE-MG + PTE). Ce système a permis une détection spécifique des deux OPs pour une large zone de concentrations. Une étude complémentaire a montré que l’immobilisation de la PTE sur une colonne intégrée dans un système en flux peut constituer un outil efficace pour la détoxification d’eaux de surface contaminées par les deux OPs étudiés. Enfin, la dernière partie de la thèse a été consacrée à l’étude d’un nouveau médiateur permettant l’oxydation de la thiocholine à 100 mV vs Ag/AgCl : le PEDOT:PSS.