Etude de différentes méthodes de biofonctionnalisation pour la ...

Il. Le transducteur et la biofonctionnalisation
dune électrode de pH et dune membrane hydrophobe perméable aux gaz. Entre l'électrode de verre
et la membrane hydrophobe est placée une solution de remplissage dont la composition dépend de la
nature du gaz que l'on veut détecter. Le gaz diffuse à travers la membrane et rentre en contact avec la
solution de remplissage, modifiant ainsi le pH de celle-ci.
En combinant des différentes électrodes (pour la détection ionique et la détection d'espèces
gazeuses) avec une enzyme, on développe des biocapteurs. Il faut bien entendu choisir
judicieusement l'enzyme afin que les produits consommés ou générés par la réaction enzymatique
soient détectables par l'électrode.
L'émergence rapide des méthodes de microfabrication de l'électronique a conduit à
la
conception de capteurs à l'échelle micro/millimétrique. Les capteurs ISFETs (Ion Sensitive Field Effect
Transistor) s'appuient sur la technologie des circuits intégrés (technologie du silicium). Outre leur
petite taille, ils présentent divers avantages par rapport aux électrodes conventionnelles: leur
conception tout solide (absence de liquide interne), leur confère des qualités de robustesse (possibilité
de travailler dans des milieux extrême, fonds sous-marins par exemple), et les fabrications collectives
de l'électronique entraînent un faible coût de revient et un gain en fiabilité.
1.2. Principe de fonctionnement du capteur ISFET
1.2.1. Généralités
Les capteurs ISFETs sont des
capteurs potentiomériques et leur utilisation repose sur la
différence de potentiel qui s'établit entre l'électrode de mesure (ISFET) et une électrode de référence.
Les capteurs ISFETs dérivent directement des MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor) pour lesquels la grille métallique a été remplacée par une solution électrolytique et une
électrode de référence. Le principe de fonctionnement de ces MOSFETs est décrit dans [1]. La
surface sensible des capteurs ISFETs pour a détection du pH est constituée d'une couche isolante
(Si02, Si3N4, Ta205, Al203 )
qui est directement plongée dans une solution électrolytique. Ces
différents matériaux (SiO2, Si3N4, Ta2O5, Al203) présentent des groupements en surface intervenant
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