Développement d'une méthode de fonctionnalisation de polymère conducteur (PEDOT:PSS) pour le greffage de protéines

Les polymères conducteurs sont très utilisés dans le domaine de la bioélectronique. Il existe donc un besoin de développer de nouvelles méthodes pour intégrer la composante biologique à ces dispositifs électroniques. Plusieurs méthodes de modification de polymères conducteurs basées sur le greffage covalent de molécules biologiques induisent une diminution problématique de la conductivité. Notre objectif est de développer une méthode de greffage covalent de protéines sans influencer la conductivité et la stabilité du polymère conducteur commercial le plus utilisé, à savoir, le PEDOT:PSS. Pour atteindre cet objectif, nous avons employé la stratégie suivante: les couches minces de PEDOT:PSS on été fabriquées par l'enduction centrifuge; la conductivité a été évaluée en utilisant la méthode des quatre pointes et la profilométrie; la caractérisation du greffage d'une protéine modèle (anticorps) a été réalisée par ELISA. Le greffage des anticorps a été effectué via les groupements carboxyles du dextrane carboxymethylé 500 kDa (CMD), préalablement incorporé au film du PEDOT:PSS en concentration 0,1 % (w/v). L'agent que nous avons employé pour augmenter la conductivité du film (glycérol) a eu une influence négative sur l'efficacité de ce greffage. Un pontage covalent (cross-linking) avec du glycidoxypropyltrimethoxysilane (GOPS) a été proposé pour augmenter la stabilité du film et limiter l'effet négatif du glycérol. Le GOPS a permis d'améliorer drastiquement la stabilité du film de PEDOT:PSS/DCM sans pertes importants en conductivité. L'épaisseur des couches minces (150±10 nm) était stable lorsque plongées dans diverses solutions aqueuses (pH 5-7). Après la stabilisation des films, une concentration de 2% v/v du glycérol, notre condition optimale, a permis d'assurer un greffage efficace avec un bon niveau de conductivité (anviron 200 S cm-1). Finalement, le greffage covalent de molécules biologiques à la surface d'un film de polymère conducteur sans diminution importante en conductivité a été rendu possible par l'ajout de petites concentrations de DCM dans le film de PEDOT:PSS stabilisé par le GOPS (1% v/v). Les résultats obtenus ont le potentiel d'être utilisés pour développer un substrat d'immobilisation d'une composante biologique de biocapteur, ainsi que de créer un substrat fonctionnalisé avec des molécules bioactives pour y cultiver des cellules avec une possible stimulation électrique.