L’immobilisation sur carbone

L’immobilisation des sondes à la surface de l’électrode constitue l’étape clé de la conception des biocapteurs. Il est nécessaire d’optimiser et de maîtriser parfaitement cette étape pour obtenir un capteur fiable et robuste. Deux techniques d’immobilisation ont été envisagées et optimisées en fonction du matériau d’électrode choisi. chapitre précédent. La première étape consiste à réduire un sel de diazonium à la surface de l’électrode. Pour ce faire, trois différentes méthodes ; la chronoampérométrie, la voltampérométrie cyclique et l’adsorption préalable suivie d’une voltampérométrie cyclique ; ont été testées afin d’obtenir une monocouche de diazonium réduit. Ces monocouches ont été caractérisées en mesurant la réponse électrochimique du ferrocenylméthylamine couplé peptidiquement au diazonium. La seconde étape consiste au couplage peptidique de la sonde ADN décrite précédemment avec le diazonium réduit grâce au NHS et EDC. Cette méthode d’immobilisation des sondes ADN permet un greffage covalent très robuste. D’autre part, la réduction de diazonium sur graphite et le couplage peptidique sont deux méthodes très bien décrites dans la littérature et maîtrisées au laboratoire. C’est pourquoi cette technique d’immobilisation a été choisie. La première méthode de réduction du diazonium testée est la chronoampérométrie. Une solution de sel de diazonium à 1 mM est préparée dans l’acétonitrile avec le tétrafluoroborate de tétrabutylammonium à 0,1 M comme sel support. La modification de la surface de carbone est donc réalisée en imposant un potentiel de -0,6 V à l’électrode de travail immergée dans la solution en faisant varier le temps de dépôt. A la fin de ce temps, l’électrode est rincée à l’eau distillée.

La seconde méthode de dépôt est la voltampérométrie cyclique. La même solution de sel de diazonium à 1 mM est préparée dans l’acétonitrile avec le tétrafluoroborate de tétrabutylammonium à 0,1 M comme sel support. La plage de potentiel adoptée s’étend de – 0,8 V jusqu’à 0,4 V. Un seul cycle est alors réalisé pour éviter la formation de multicouches. L’électrode est ensuite rincée à l’eau distillée. ADN et ferrocenylméthylamine. La première consiste à immerger l’UME fonctionnalisée dans une solution volumique 1 :1 de N-Hydroxysuccinimide (NHS) à 100 mg/mL dans l’eau et d’hydrochlorure de 1-(3-diméthylaminopropyl)-3-éthylcarbodiimide (EDC) à 100 mg/mL dans l’éthanol. L’UME est immergée durant trente minutes dans cette solution pour former des esters activés sur les fonctions acide carboxylique. Puis l’UME est immédiatement immergée, sans rinçage préalable, pendant une heure dans une solution d’ADN sonde à 100 µg/mL dans NaCl 0,5 M ou dans une solution de ferrocenylméthylamine à 1,6 mM. Elle est ensuite rincée à l’eau distillée et immergée dans une solution d’éthanolamine à 1 M pendant trente minutes pour éliminer les éventuels esters activés non couplés surface du graphite par le 4-carboxybenzenediazonium permet d’obtenir une couche la plus similaire possible à une monocouche en termes de recouvrement surfacique.

Pour cela, le ferrocenylméthylamine est couplé de manière covalente par couplage peptidique au diazonium après modification de la surface. La réponse électrochimique du ferrocène est alors mesurée dans une solution de chlorure de sodium à 0,5 M. La configuration est alors celle d’une espèce électroactive adsorbée à la surface de l’électrode. En intégrant les pics de courant anodiques et cathodiques obtenus sur le voltampérogramme (Figure II-22), il est alors possible d’accéder au recouvrement surfacique moyen du diazonium sur l’électrode. Pour cela, une voltampérométrie cyclique dans un montage à trois électrodes est réalisée. L’électrode de référence est une électrode Ag/AgCl et la contre-électrode est en platine. La plage de potentiel est définie de -0,2 V à 0,8 V. Cette plage de potentiel est alors balayée jusqu’à stabilisation du courant de pic. La valeur de recouvrement surfacique du diazonium obtenue donne une idée approximative de la couche de diazonium déposée. Cependant, cette valeur peut être une sous-estimation dans le cas où toutes les molécules de diazonium greffées à la surface n’auraient pas réagi avec le ferrocenylméthylamine.

A défaut de fournir une le 3-DTAP. Une solution d’ADN sonde modifié à une concentration de 100 µg/mL est donc préparée dans le tampon d’immobilisation décrit précédemment en présence du TCEP HCl. Une goutte de la solution de 60 µ L est ensuite déposée à la surface de l’électrode et est laissée pendant une nuit jusqu’à évaporation complète de la goutte. D’après le protocole déjà optimisé par le fournisseur, l’évaporation totale de la goutte est indispensable à une chimisorption satisfaisante. préparée. La solution de pH basique (10-12) permet de rompre les liaisons hydrogènes entre les deux brins et de régénérer la monocouche de sondes simples brins. Dans le cas des électrodes unitaires, l’électrode est immergée dans la solution pendant 10 minutes puis rincée à l’eau distillée. Dans le cas des réseaux d’électrodes, une goutte de la solution de NaOH 0,1 M de 100 µ L est déposée à la surface pendant 10 minutes puis les électrodes sont rincées à l’eau distillée.