Depuis plusieurs ann??es, une attention toute particuli??re a ??t?? port??e ?? la conception de biocapteurs. Divers types ont ??t?? d??velopp??s (ex. optiques, ??lectriques) et ont men?? ?? une multitude d???applications. On en retrouve d??sormais dans des champs d???applications aussi vari??s que la d??tection d???explosifs et de toxines, la s??curit?? alimentaire, la d??tection et le dosage de polluants environnementaux ou la sant??. Le d??veloppement de telles technologies se base sur l???union de deux domaines scientifiques tr??s diff??rents. D???un c??t??, la partie ?? capteur ?? est con??ue en utilisant des m??thodes de microfabrication. Ces derni??res font appel ?? l???emploi de compos??s inorganiques (ex. m??taux, mat??riaux semi-conducteurs, verre et autres). De l???autre c??t??, on retrouve un assemblage de mol??cules organiques, prot??ines, enzymes ou r??cepteurs issus du domaine biologique.
L???un des grands d??fis est d???unir la portion biologique au capteur (c.-??-d. substrat) sans alt??rer les propri??t??s de ces deux composants. Plusieurs m??thodes sont envisageables pour arriver ?? coupler le mat??riel biologique au substrat. L???objectif de la recherche de cette th??se est d?????tudier la liaison de mol??cules sur un substrat et de cr??er un syst??me biologique servant comme syst??me de d??tection pour un biocapteur. Le mod??le choisi pour ??tablir le concept de base est l???affinit?? variable entre l???avidine et la 2-iminobiotine. Il est connu que l???affinit?? de l???avidine ?? l???iminobiotine peut ??tre modifi??e en changeant les conditions de pH. La liaison form??e en milieu basique sera affaiblie en milieu acide menant ?? la s??paration de la prot??ine et du ligand. Contrairement ?? l???iminobiotine, la biotine poss??de un lien fort et stable avec l???avidine impossible ?? briser dans des conditions non d??naturantes.
L???avidine ??tant une prot??ine t??tram??rique, quatre ligands peuvent s???y lier. On profite donc de cette propri??t?? pour lier l???avidine ?? un bras polym??rique, une chaine de poly??thyl??ne glycol (PEG) comprenant une biotine, lui-m??me attach?? ?? la surface. Ce bras, maintenant fonctionnalis??, devra permettre de garder pr??s de la surface une avidine, lui permettant de se lier ?? des iminobiotine aussi attach??es en surface ou s???en d??lier selon les conditions de pH.
La premi??re partie de cette th??se est consacr??e ?? la fonctionnalisation des surfaces. La premi??re ??tape de la construction a ??t?? de faire un attachement pour cr??er une couche de mol??cules qui serviront de support et d???ancrage au m??canisme mol??culaire du biocapteur. L???attachement de mol??cules ??tant r??alisable sur les surfaces d??sign??es, une construction a ??t?? test??e. La strat??gie propos??e consistait en l???utilisation d???une mol??cule bifonctionnelle en forme de ?? Y ??. Cette mol??cule a ??t?? synth??tis??e sp??cifiquement pour l???attachement en deux ??tapes successives des deux composantes du syst??me mol??culaire modulable en pH. Sur la premi??re branche se trouve une iminobiotine. La seconde a ??t?? pr??vue afin d???y attacher le bras polym??rique. Cette construction a ??t?? faite et test??e par SPR.
Enfin, une seconde strat??gie de construction a ??t?? ??tudi??e. Celle-ci impliquait l???utilisation d???une prot??ine (albumine de s??rum bovin, BSA) modifi??e comme base de la construction. Une premi??re BSA a ??t?? modifi??e avec de l???iminobiotine tandis qu???une seconde avec le PEG. Ces deux prot??ines modifi??es ont ??t?? mises ensemble en solution et d??pos??es sur un substrat SPR. Elles constituent ensemble les deux morceaux du syst??me pr??c??demment mentionn??. L???objectif de cette strat??gie ??tait de contr??ler la quantit?? relative des esp??ces n??cessaires en surface de fa??on ?? obtenir un signal SPR optimal. De plus, la pr??sence de ces prot??ines en surface devait bloquer l???adsorption non sp??cifique sur cette derni??re d???esp??ces non d??sir??es.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QSHERU.3/116 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Hamel, Raymond Jr |
| Contributors | Charette, Paul G., Aimez, Vincent |
| Publisher | Universit?? de Sherbrooke |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Th??se |
| Rights | ?? Raymond Jr Hamel |
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