ELABORATION ET OPTIMISATION DE BIOCAPTEURS ENZYMATIQUES A DETECTION AMPEROMETRIQUE DE GLUCOSE ET DE PHENOL

Abstract

Cette thèse est consacrée à l’élaboration et à la modélisation de biocapteurs pour le dosage du glucose et de composés phénoliques. Les modèles sont basés sur les équations de bilan matière en régime transitoire dans la couche de diffusion et la biomembrane. La technique des différences finies est utilisée pour la discrétisation des équations différentielles aux dérivées partielles non linéaires de ces modèles. Le biocapteur ampérométrique pour la détection du glucose est construit à partir d’une électrode modifiée par une membrane d’argile où est fixée la glucose oxydase. Les performances analytiques des deux matrices d’argile testées sont très proches. Le modèle mathématique qui simule la réponse ampérométrique de ce biocapteur est validé à l’aide des courbes de calibration expérimentales. L’exploitation est réalisée par l’étude de l’influence de la résistance au transfert de matière dans la couche de diffusion et dans la biomembrane sur la réponse en courant. Le deuxième modèle mathématique est consacré à la simulation dynamique de la réponse du biocapteur ampérométrique impliquant un système de recyclage bio-électrocatalytique: PPO-catéchol. Ce modèle nous a permis d’étudier l’influence de la perméabilité et de l’épaisseur de la biomembrane sur la réponse en courant et de son amplification. Deux cas sont étudiés; les membranes de même nature et de nature différentes. Il a été ainsi montré que l’amplification de la réponse du capteur est étroitement liée à la concentration du substrat en solution, à l’épaisseur de la biomembrane, à sa perméabilité et à la vitesse de la réaction enzymatique.