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Pierre TEMPLE-BOYER : Directeur de recherche au CNRS LAAS, Toulouse, France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Au cours des dernières décennies, nous avons assisté dans de nombreux domaines scientifiques à une évolution vers une plus grande sûreté de fonctionnement et de prise de décision. Cette tendance est liée, d'une part à l'explosion des systèmes informatiques et, d'autre part à la complexification et la miniaturisation des systèmes électroniques. Dans le cadre de l'analyse, les technologies de l'électronique se sont naturellement confrontées à des défis pluridisciplinaires relatifs à la physique, la chimie et/ou la biologie. Les microtechnologies ont ainsi vu le jour et ont permis la réalisation de systèmes « multi-physico/chimiques » à partir des composants de base issus de la microélectronique, de la micromécanique et/ou de l'optique intégrée. Le transistor à effet de champ MOSFET (metal-oxide-silicon field effect transistor ), composant élémentaire de la microélectronique silicium, n'a pas échappé à la règle et de nombreux développements spécifiques lui ont ainsi été consacrés en vue de conduire à la miniaturisation des techniques d'analyse. Le but de cet article est de présenter le développement des transistors chimiques à effet de champ ChemFET (chemical field effect transistor ) pour l'analyse en phase liquide et plus particulièrement leur adaptation à la détection enzymatique.
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
pH measurement | enzymatic detection
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2. Développement des transistors enzymatiques à effet de champ EnFET
L'adaptation de la technologie ChemFET à la détection d'espèces biochimiques en solution a nécessité l'utilisation d'enzymes . Par l'intermédiaire d'un site actif présent dans leur structure moléculaire, ces protéines sont en effet capables de catalyser des réactions chimiques ou biochimiques en abaissant leur énergie d'activation. Ainsi, en présence d'une enzyme donnée, un ou plusieurs substrats spécifiques seront transformés en un ou plusieurs produits selon le schéma réactionnel de biocatalyse enzymatique :
Selon le modèle de Michaelis et Menten développé en 1913, la cinétique de la réaction de biocatalyse enzymatique est décrite par l'équation suivante :
avec :
- v :
- vitesse de la réaction enzymatique,
- vmax :
- valeur maximale,
- [S ] :
- concentration initiale du substrat en solution,
- KM :
- constante de Michaelis-Menten.
L'étude, la classification et les applications des enzymes ont été d'ores et déjà reportées dans la littérature ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BERGVELD (P.) - Development of an ion-sensitive solid-state device for neurophysiological measurements. - IEEE Transactions on Biomedical Engineering, BME-17, p. 102-105 (1970).
-
(2) - SKOTNICKI (T.) - Transistor MOS et sa technologie de fabrication. - Les techniques de l'Ingénieur [E 2 430] (2000).
-
(3) - BERGVELD (P.) - Thirty years of ISFETOLOGY : what happened in the past 30 years and what may happen in the next 30 years. - Sensors and Actuators, B88, p. 1-20 (2003).
-
(4) - BOUSSE (L.J.), DE ROOIJ (N.F.), BERGVELD (P.) - Operation of chemically sensitive field effect sensors as function of the properties of the insolutor/electrolyte interface. - IEEE Transactions on Electron Devices, ED-30, p. 1263-1270 (1983).
-
(5) - * - http://www.honeywellphelectrodes.com/pH-overview.php
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
HoneywellpHelectrodes http://www.honeywellphelectrodes.com/index.php
Microsens http://www.microsens.ch
Sentron http://www.sentron.nl
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