developpement de dispositifs moleculaires fonctionnalises par un siderophose par la reconnaissance moleculaire specifique en diagnostique clinique

Abstract

Mon travail de thèse a été réalisé au sein de l’équipe Electrochimie, Réactivité, Dynamique et Structuration de Surfaces (ERDySS) du Laboratoire MOLTECH-Anjou de Université d’Angers. La problématique abordée pendant ma thèse trouve ses racines dans le domaine médical : permettre in fine le dosage du fer chez des patients à l’aide de sondes électrochimiques peu onéreuses du Fe(III) et permettant de diagnostiquer de manière simple et économique d’éventuelles carences en fer. Actuellement ce dosage est réalisé à l’aide de techniques colorimétriques difficiles à mettre en œuvre et peu fiables. Il a donc été envisagé d’utiliser une autre méthode de mesure basée sur la reconnaissance électrochimique des cations Fe(III) par des capteurs chimiques constitués de complexes Fe(III)-sidérophore incorporant une sonde redox auto-assemblés sur surface d’or. L’idée générale serait de mesurer le signal électrique délivré par une électrode recouverte d’un assemblage supramoléculaire constitué d’une chaîne moléculaire (« transducteur ») sur laquelle serait greffé un chélateur du Fe(III). La détection, principal verrou technologique de ce projet, repose sur la modification du potentiel rédox de la sonde lorsque son environnement électronique est modifié par la proximité du Fer(III) complexé par le sidérophore. Le signal délivré par l’électrode dépendrait alors fortement la quantité de Fe(III) complexé, elle-même dépendant de la concentration de cet élément présente dans la solution à doser (le sang du patient ou tout autre fluide corporel). L’objectif de ce travail de thèse composé en deux parties. La première a été consacrée à la synthèse et la conception de différentes molécules présentant les ligands (analogues du ferrichrome et desferrioxamine B) fonctionnalisées par une sonde redox (ferrocène, bithiophène, TEMPO) possédant une fonction thiol et permettant ainsi leur immobilisation sur surface d’or. La deuxième partie consistait à développer une méthodologie d’étude pour mettre à profit les propriétés électrochimiques spécifiques des sidérophores fonctionnalisés par une sonde redox. Le but à long terme est de développer des applications dans le domaine de la reconnaissance moléculaire (transduction électrochimique). Le travail de synthèse a été mené avec un grand succès et les molécules cibles ont été préparées et caractérisées par différentes techniques d’analyses. Ce travail a permis de développer plusieurs voies efficaces de synthèse. La complexation du Fe(III) par les divers ligands synthétisés a été évaluée par des méthodes spectroscopiques et électrochimiques. Les signaux (spectrométriques ou électrochimiques) enregistrés sont fortement modifiés par l’ajout de fer dans les solutions contenant les ligands synthétisés. L’ensemble des outils synthétiques mis au point au cours de ce travail constitue une base solide pour la réalisation future d’un capteur de Fe(III) en utilisant les monocouches auto-assemblées sur or.