ANALYSE CINETIQUE PAR SECM DE SYSTEMES ENZYMATIQUES IMMOBILISES

La microscopie électrochimique à balayage (ou SECM [1]) utilisée en mode feedback, offre de nombreuses opportunités pour l’étude à l’échelle locale des systèmes enzymatiques redox immobilisés [2,3]. Cela nécessite de pouvoir interpréter quantitativement les données obtenues notamment par l’analyse des courbes d’approche (mesure du courant en fonction de la distance électrode-surface) [1,4]. En mode feedback, le médiateur redox joue le rôle de cofacteur : en présence d’un excès de substrat, la réaction enzymatique régénère le médiateur. Suivant les conditions expérimentales, un comportement de feedback positif peut alors être observé, semblable à celui obtenu sur un substrat conducteur. Sur l’exemple présenté, à forte concentration de médiateur, la réaction enzymatique n’est plus assez efficace pour régénérer le médiateur : on observe alors un comportement de feedback négatif, semblable à celui obtenu sur un substrat isolant. Ce type de variations est à la base de l’analyse proposée. Le travail présenté ici s’intéresse à la détermination des paramètres cinétiques du système étudié à partir des courbes d’approche pour différentes concentrations en médiateur lorsque la concentration en glucose est importante. L’analyse quantitative des données a été réalisée dans le cas cinétique général (seuls les cas limites, ordre 0 et 1, des cinétiques de Michaelis-Menten avaient jusqu’à présent été analysés [4]). A partir de simulations numériques, nous proposons plusieurs méthodes de traitement des données qui permettent de remonter aux paramètres cinétiques. L’intérêt est notamment de pouvoir utiliser une série d’expressions analytiques adaptées pour traiter quantitativement un ensemble de données expérimentales et ainsi déterminer les différents paramètres cinétiques qui contrôlent l’activité enzymatique sans avoir besoin de simulations numériques. [1] A.J. Bard, M.V. Mirkin, Scanning Electrochemical Microscopy, Marcel Dekker, Inc., New York, 2001, p. 669. [2] M. Burchardt, G. Wittstock, Bioelectrochemistry 72, 2008, 66. [3] M. Pellissier, D. Zigah, F. Barrière, P. Hapiot, Langmuir, 24, 2008, 908. [4] D.T. Pierce, P.R. Unwin, A.J. Bard, Anal. Chem. 64, 1992, 1795.

Contribution proposée pour :   présentation orale