Etude de différentes méthodes de biofonctionnalisation pour la ...

Il. Le transducteur et la biofonctionnalisafion
Cette équation n'est valable que si 13 » IqcpoIkTI. Elle met en évidence la dépendance de p
vis-à-vis
de la concentration en ions H. 13si02 est 0,14 et 13Al203 est 4.8, par exemple. Comme PS02 «1, sa
sensibilités au pH est pas nernstienne (25-30 mV/pH). Par contre, celle de Al203 est nernstienne (56
mV/p H.
1.2.4. Diffétentes couches sensibles aux protons
Du fait de la bonne qualité électronique de l'interface SiISiO2, la silice reste indispensable
comme premier isolant nécessaire à l'effet de champ. L'idée a donc été de la recouvrir par des
dièlectriques stables en milieu aqueux avec des sensibilités au pH proches de la valeur
nernstienne(59 mV/pH): l'alumine[6] (55 mV/pH), l'oxyde de tantale[7] (57 mV/pH), l'oxynitrure de
silicium[8] (57 mV/pH) ou le nitrure de silicium[9].
Ces matériaux déposés par CVD (chemical vapor deposition) présentent des réponses au pH
quasi nernstiennes.
1.3. Le capteur ENFET
1.3.1. Principe de fonctionnement
Depuis que Janata et Moss[10] ont introduit l'idée d'ENFET (Enzyme Field Effect Transistor) en
1976, de nombreux travaux ont été effectués, Son principe est analogue à celui des électrodes
spécifiques enzymatiques: la réaction enzymatique décompose le substrat à doser en une espèce
facilement détectable par le transducteur (ISFET) tel que le proton. La membrane contenant l'enzyme
est déposée à la surface de la couche sensible de I'ISFET pH comme le montre la figure 11.4. Quand
l'enzyme est en contact du substrat à doser, la réaction enzymatique provoque une consommation ou
une production de protons qui génère un changement de pH dans la membrane enzymatique. Cette
variation de pH est détectée par la couche sensible au pH (5i02, Al203, Si3N4).
Ici, on utilise la Butyrylcholinestérase (BuChE) comme enzyme pour détecter la concentration
de chlorure de butyryl choline (BuChCI). La réaction enzymatique est la suivante:
44