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Biocapteurs photoélectrochimiques à ADN – PHOBIOS

Biocapteurs Photoélectrochimiques

L’objectif de ce projet est la conception de nouvelles surfaces nanostructurées possédant des propriétés photoélectrochimiques par la combinaison de complexes de métaux de transition basées sur de nouveaux ligands multi-fonctionnels et des nanotubes de carbone. Ces surfaces seront également capables d’interagir avec des brins d’ADN pour la conception de capteurs photoélectrochimiques à ADN.

Vers de nouveaux biocapteurs photoelectrochimiques à ADN

Ce projet est basé sur la synthèse de nouveaux complexes basés sur la coordination de ligands bipyridine et carbènes N-hétérocycliques sur des centres métalliques possédant des propriétés hautement luminescentes et électrochimiluminescentes tels qu’iridium, osmium et ruthénium. Ces ligands possèderont en outre un bras pouvant opérer une connexion avec les biomolecules et l’électrode ou des nano-objets pouvant être intégrés dans ces dispositifs. La clé de voute de ces assemblages est le complexe de coordination capable d’opérer le lien entre l’électrode et la biomolécule et la transduction de la reconnaissance moléculaire. En outre, l’intégration de nano-objets tels que les nanotubes de carbone ont pour objectif l’augmentation de la surface spécifique et de la concentration de surface des biomolécules et l’augmentation du signal de transduction (photon ou électrons) Le but final est la mise au point, la preuve de concept et la conception d’un démonstrateur d’immunocapteur photosensible du choléra et d’un photocapteur à ADN qui pourront par la suite être étendue à d’autres couples de biomolécules et finalement des réseaux de microélectrodes multi-analytes.

La synthèse de complexes de coordination a pour but d'introduire plusieurs groupements fonctionnels aux niveaux de complexes possédant des propriétés photoélectrochimiques. Ces groupements permettront d'immobiliser le complexe sur électrode et de fournir un site d'ancrage pour les oligonucléotides fonctionnalisés

Synthèse et caractérisation de complexes de Ru et d'Ir pour la fonctionnalisation de nanotubes de carbone et de graphène
Développement de stratégies originales de nanostructuration de métallopolymères photosensibles,

Conception de nouveaux biocapteurs à base d'une transduction photoélectrochimique peu couteuse et sans étape de marquage

B. Reuillard, A. Le Goff, S. Cosnier, Polypyrrolic bipyridine bis (phenantrolinequinone) Ru(II) complex /carbon nanotube composites for NAD-dependent enzyme immobilization and wiring, Anal. Chem. (2014). doi:10.1021/ac500272v.

L’objectif de ce projet est la conception de nouvelles surfaces nanostructurées possédant des propriétés photoélectrochimiques par la combinaison de complexes de métaux de transition originaux basées sur de nouveaux ligands multi-fonctionnels et des nanotubes de carbone. Ces surfaces seront également capables d’interagir avec des brins d’ADN pour la conception de capteurs photoélectrochimiques à ADN. Le but final est la mise en œuvre d’une plateforme de détection multi-analyte, sans étape de marquage basé sur une détection de type photoélectrochimique.
Ces nouveaux complexes seront en particulier basés sur la coordination de ligands phénylpyridine et carbènes N-hétérocycliques sur des centres métalliques de type Ir(III et Ru(II) possédant des propriétés photoélectrochimques. Ces complexes organométalliques possèderont en outre un bras pouvant opérer une connexion avec les oligonucléotides et avec l’électrode ou le nano-objet. Le complexe de coordination, clé de voute de ces assemblages, sera également capable d’opérer la transduction de la reconnaissance moléculaire, c’est-à-dire l’hybridation d’un brin complémentaire ou l’interaction d’un aptamère et d’une protéine. L’intégration de nano-objets tels que les nanotubes de carbone ont pour objectif l’augmentation de la surface spécifique et de la concentration de surface des biomolécules et l’augmentation du signal de transduction (photon ou électrons) Le but final est la mise au point, la preuve de concept et la conception d’un photobiocapteur d’une séquence d'acide nucléique caractéristique du génome de HIV et d’une protéine jouant un rôle clé dans la coagulation sanguine, la thrombine.

Coordinateur du projet

Département de Chimie Moléculaire (Laboratoire public)

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Partenaire

Département de Chimie Moléculaire

Aide de l'ANR 120 718 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2012 - 36 Mois

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