Développement de biocapteurs enzymatiques associés à des polymères à empreinte moléculaire (MIPs) pour la détection sélective et sensible des organophosphorés utilisés en oléiculture

Abstract

Ce travail a pour objet le développement d’outils enzymatiques sensibles et sélectifs pour la détection de trois pesticides organophosphorés utilisés pour le traitement des oliviers : le malathion, le diméthoate et le méthidathion, sous leurs formes oxydées. Les systèmes développés sont des bioessais à détection optique ou des biocapteurs à détection ampérométrique. Dans cette étude l’enzyme utilisée comme biorécepteur a été l’acétylcholinestérase d’anguille électrique. Trois méthodes d’immobilisation ont été mises en oeuvre : l’immobilisation par adsorption, l’immobilisation par liaisons covalentes sur des billes magnétiques et le piégeage dans une matrice sol-gel. En fonction du type de support mis en oeuvre (microplaques ou électrodes sérigraphiées), 5 outils différents ont pu être développés, à savoir deux bioessais à détection optique et 3 biocapteurs ampérométriques. Les systèmes mis au point ont été optimisés avec des échantillons de laboratoire puis testés sur des échantillons naturels d’huile d’olive après une simple extraction liquide-liquide. Parmi ces 5 systèmes conçus, le biocapteur ampérométrique basé sur l’immobilisation de l’acétylcholinestérase dans une matrice sol-gel a permis d’obtenir les meilleures performances en termes de stabilité opérationnelle, stabilité au stockage, reproductibilité. Il s’est avéré de plus être le mieux adapté au dosage d’échantillons réels d’huile d’olive. Ce biocapteur a été associé à une méthode d’extraction basée sur l’utilisation de polymères à empreintes moléculaire (MIPs), permettant l’extraction très sélective d’un pesticide cible d’un mélange de composés différents. Des polymères à empreintes moléculaires spécialement conçus pour les trois pesticides mis en jeu ont été développés en parallèle de cette thèse. Les résultats obtenus ont montré que 5 l’association MIPs-biocapteur permet de détecter et de quantifier sélectivement les trois insecticides organophosphorés dans une matrice complexe telle que l’huile d’olive.