Développement d'un biocapteur conductimétrique bi-enzymatique à cellules algales

La préservation des écosystèmes aquatiques nécessite des outils d alarme précoce comme les biocapteurs pour une surveillance in situ et en continu. De tels outils peuvent fournir des informations quant à la nature des polluants à condition d être conçus pour répondre de manière spécifique. Ce travail propose un biocapteur conductimétrique utilisant des cellules algales Chlorella vulgaris immobilisées. Ces microalgues possèdent des enzymes membranaires, notamment certaines phosphatase alcalines et cholinestérases dont l activité peut alors être facilement mesurée sur cellule entière sans extraction préalable. Le principal objectif de ce travail a été la mise au point de la détection de ces activités avec les biocapteurs afin de détecter, dans le milieu aquatique, la présence de composés toxiques inhibiteurs des activités enzymatiques considérées. La première étape a donc consisté à optimiser l immobilisation des cellules algales sur les électrodes ainsi que les protocoles de mesures des activités phosphatases alcalines et cholinestérases. Des essais de toxicité ont ensuite été réalisés afin d étudier les effets de métaux lourds ainsi que de pesticides organophosphorés et carbamates sur les activités phosphatase alcaline et cholinestérase. Ces biocapteurs permettent ainsi la détection de Cd2+ et Zn2+ avec une limite de détection proche de 10ppb. Les premières expérimentations réalisées avec le méthyl-paraoxon ont montré, pour leur part, que celui-ci inhibe significativement l activité cholinestérase à la différence du carbofuran et du méthyl-parathion.The protection of aquatic ecosystems requires early warning systems for on line and in situ monitoring. These tools can give information on the family of pollutants when they are designed to respond specifically. This works aims at developing a conductometric biosensor using immobilized algal cells. These microalgae provide a large number of membrane-bound enzymes (particularly sorne alkaline phosphatases and cholinesterases). Their enzymatic activities can then be detected easily using these sensors. . First, algae immobilisation on electrodes was optimised as well as protocols for the detection of enzymatic activities. Then, toxicity tests were performed to detect toxic compounds in aquatic ecosystems. These biosensors have detected Cd2 + and Zn2 + down to 10ppb. First experiments with paraoxon-methyl have shown that it inhibits cholinesterase activity significantly.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF