Conception d'un biocapteur électrochimique pour la détection des interactions oligosaccharides/protéines

par Marie Pierre Dubois

Thèse de doctorat en Chimie - Biologie

Sous la direction de Serge Cosnier et de Sébastien Fort.

Soutenue en 2006

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015) .

mots clés

• Sialyllactose
• Lectines PNA
• Lectines de Maackia Amurensis
• Biocapteurs
• Électrochimie
• Lactose
• Lectines

Résumé

Les oligosaccharides situés à la surface des cellules, en interagissant de manière spécifique avec certaines protéines (lectines), jouent un rôle majeur dans la vie sociale de ces cellules et sont directement impliqués dans différents processus biologique. Dans ce contexte, la mise en place d'outils de diagnostique et de détection d'agents pathogènes, tel qu'un biocapteur a été envisagée. Les oligosaccharides (lactose et sialyllactose) ont été immobilisés à la surface d'une électrode via un film polypyrrole, afin de pouvoir par la suite détecter directement la reconnaissance oligosaccharides/lectines par électrochimie. Les lectines étudiées sont la lectine PNA pour le lactose et la lectine de Maackia Amurensis pour le sialyllactose. Les interactions oligosaccharides/lectines ont pu être mises en évidence par voltampérométrie cyclique, perméabilité et spectroscopie d'impédance. Deux études quantitatives ont été menées, l'une en résonance plasmonique de surface permettant l'obtention d'un seuil de détection des deux couples étudiés, ainsi que l'estimation des constantes de dissociation, et l'autre en spectroscopie d'impédance permettant l'obtention d'un biocapteur, avec une limite de détection de 1,5 nmo1. L-1

Titre traduit

Conception of an electrochemical biosensor detecting the oligosaccharides/proteins interactions

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Résumé

Molecular recognition between carbohydrates and proteins (lectins) displayed on the cell surface of living organisms plays key roles in many biological processes. Ln this perspective, the development of diagnostic tools like carbohydrate sensor, has gained much attention over the last five years. We tumed our attention to carbohydrate (lactose and sialyllactose) immobilization via electropolymerized polypyrrole films that may allow direct detection of carbohydrate-protein interactions by electrochemical methods. PNA lectin for the latose and lectin of Maackia amurensis for the sialyllactose have been used like models for our study. The oligosaccharides/proteins interactions have been given prominence to voltamperommetry cyclic, permeation, and impedance spectroscopy. Two quantitative studies have been performed. The first with the surface plasmon resonance, limit of detection and dissociation coefficient have been specified. The second permit the obtention of a biosensor, with 1,5 nmo1. L-1 for the limit of detetion.