MR thèse 2006-21 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon

Chapitre V – Interface BSA/métal
III. CARACTERISATION DE LA BSA PAR XPS
Préalablement à l’étude des interfaces formées entre la BSA et les surfaces métalliques, la protéine est
caractérisée par XPS. Nous présenterons la composition élémentaire et chimique de la BSA obtenue par
l’analyse d’une couche épaisse de cette protéine et de la BSA adsorbée sur des surfaces métalliques de
chrome et d’or.
III.1. Matériel et méthode de travail
Conditions d’analyse :
Les analyses XPS sont effectuées avec le spectromètre Escalab 220i (Thermo Electron Corporation)
équipé d’une source non monochromatisée d’aluminium (Al Kα 1486,6 eV). La puissance du
rayonnement est de 200 W avec une zone analysée d’environ 1 cm². Les spectres haute résolution, centrés
sur les niveaux de cœur C1s, O1S, N1S, S2p, Cr2p et Au4f, sont enregistrés avec une énergie de passage
de 20 eV. L’angle de détection est de 90° par rapport à la surface de l’échantillon. Les analyses sont
réalisées sous un vide de 10 -7 Pa. Les effets de charge sont corrigés par rapport à l’énergie de liaison du
carbone aliphatique à 284,8 eV. La décomposition des spectres est réalisée grâce au logiciel Avantage
(Thermo Electron Corporation). L’aire des pics est déterminée après soustraction du fond continu de type
Shirley et les sections efficaces d’ionisation utilisées pour l’analyse quantitative sont celles calculées par
Scofield.
Couche épaisse de BSA :
Afin d’obtenir les spectres de références XPS pour la BSA, une couche épaisse de protéine est préparée
par évaporation successive à l’air et à température ambiante d’une solution de BSA à 1 mg/ml déposée
sur un wafer de silicium. L’épaisseur de la couche ainsi constituée doit être supérieure à la profondeur
d’analyse de l’XPS (10 nm).
Adsorption de la BSA sur les substrats de chrome et d’or :
Les substrats de chrome nous ont été fournis par la société Sagem. Le chrome étant oxydé à l’air, il sera
noté CrOx. Les dépôts d’or sont réalisés sur des wafers de silicium par pulvérisation cathodique
magnétron sous 0,1 Pa d’argon.
L’adsorption de la BSA est réalisée par immersion des substrats dans une solution aqueuse de BSA à
1mg/ml pendant une heure à température ambiante. Les substrats sont ensuite rincés par dilution
successive à l’eau distillée puis sont séchés sous un flux d’azote sec.
III.2. Résultats
Les analyses XPS réalisées sur la couche épaisse de BSA montre la présence d’oxygène, d’azote, de
carbone et de soufre (figure V-5). Ceci est en parfait accord avec la composition élémentaire des
protéines. Ces éléments sont également détectés sur les substrats d’oxyde de chrome (BSA/CrOx) et d’or
(BSA/Au) après adsorption. Les éléments caractéristiques de ces substrats (Cr2p et Au4f) étant clairement
observés, l’épaisseur moyenne de la couche de BSA adsorbée est inférieure à la profondeur d’analyse de
l’XPS.
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