Elaboration et caractérisation d’électrodes modifiées par des films de polypyrroles : application en biocapteur

Abstract

Ce travail concerne le développement d'un nouveau biocapteur électrochimique pour la détection rapide de l'inflammation aux stades précoces via la détection directe de l'interleukine-10 (IL-10), une cytokine antiinflammatoire, à partir d'échantillons biologiques. Ce biocapteur est basé sur un substrat semi-conducteur au nitrure de silicium (Si3N4) modifié successivement par le pyrrole silane (SPy) puis par une couche conductrice de polypyrrole (PPy) formant ainsi le composite Si3N4-(SPy-PPy). Ensuite, la couche de PPy a été modifiée électrochimiquement avec le sel de diazonium (acide 4-aminophénylacétique, CMA) afin d'être utilisée pour l'immobilisation directe de l'anticorps monoclonal humain interleukine-10 (mAc IL-10) responsable de la reconnaissance et de la détection d'antigène recombinant IL-10 (rh IL-10). La morphologie de surface du composite Si3N4-(SPy-PPy) a été étudiée par microscopie électronique à balayage (MEB) et spectroscopie infrarouge (FTIR). Le comportement électrochimique du film PPy avant et après la fonctionnalisation avec CMA a été caractérisé par la voltammétrie cyclique (VC) et la spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE). La formation de la biocouche d'immunocapteur et la reconnaissance d'un antigène spécifique d'IL-10 par l’anticorps, immobilisé sur le substrat Si3N4-(SPy-PPy)-CMA a été surveillée par SIE. Les résultats ont montré que l'IL-10 a été détectée avec succès par le nouvel immunocapteur développé sur une plage de concentrations de 1-50 pg/ml. De plus, l'immunocapteur à base de PPy présentait une sensibilité et une sélectivité élevées de rh IL-10 par rapport à d'autres cytokines interférentes (p. ex. IL-8 et TNF-). Ce nouveau composite montre une sensibilité élevée et constitue une nouvelle approche pour le développement de nouvelles stratégies d'obtention de biocapteurs et de détection précoce et rapide des maladies.