Biocapteur plasmonique à sélectivité accrue basé sur des interrupteurs bio-électrochimiques

Les biocapteurs basés sur la résonance du plasmon de surface (SPR) connaissent beaucoup de succès dans la recherche pharmaceutique et en sciences biologiques comme des outils bio-analytiques sensibles et puissants. Cependant, malgré plus de trente ans de développement, ils ont trouvé peu d'applications à l'extérieur des laboratoires de recherche et peinent à atteindre leur plein potentiel en tant que biocapteurs pour utilisation délocalisée. Bien que les avancements technologiques dans les domaines de l'optique et de la micro-fabrication aient rendu possible l'intégration de capteurs SPR sensibles dans un format portable et à faibles coûts, leur performance est toujours limitée par leur faible sélectivité. En effet, les capteurs SPR discriminent difficilement le signal spécifique provenant des ligands d'intérêt du signal non-spécifique provenant des contaminants dans l'échantillon, ce qui résulte en de faux positifs qui compliquent leur utilisation pour la détection dans des échantillons non purifiés. Ce projet de maîtrise étudie une nouvelle solution pour améliorer la sélectivité des biocapteurs SPR dans des milieux complexes. L'approche est basée sur un mode de transduction qui intègre l'électrochimie et la SPR (eSPR) de façon à discriminer la réponse du biomarqueur des contributions non-spécifiques de l'échantillon. La performance du biocapteur repose sur la combinaison originale d'un élément de reconnaissance de type interrupteurs bio-électrochimiques (E-ADN) qui produit la signalisation et d'un marqueur optique bleu de méthylène dont les propriétés sont contrôlées par un processus électrochimique. Une plateforme de détection multiparamétrique incluant une cellule de mesure électrochimique, un dispositif SPR en configuration Kretschmann et un détecteur optique couplé à un amplificateur lock-in (eSPR) a été développée pour étudier les propriétés électrochimiques, plasmoniques et électro-plasmoniques des E-ADN. Cette plateforme facilite l'analyse et la confirmation des données obtenues avec la transduction eSPR en permettant de les comparer directement avec les méthodes bien établies de la SPR et de l'électrochimie. La sensibilité du système eSPR en fonction de l'angle d'incidence et de l'indice de réfraction du milieu de test a été caractérisée.