MR thèse 2006-21 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon

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Chapitre V – Interface BSA/métal méthionine. Cette composante est observée lorsque la BSA est adsorbée sur l’oxyde de chrome, mais ne l’est pas sur l’or. Ceci peut être expliqué par le fond généré par les niveaux de cœur Au4f de l’or. Les différentes composantes du carbone, de l’oxygène, de l’azote et du soufre ainsi que leurs énergies de liaison sont récapitulées dans le tableau V-2. Tableau V-2 : Composantes des éléments identifiés par XPS sur la BSA et leurs énergies de liaison (E L ) corrigées (E L ± 0,2 eV) C1s O1s N1s S2p 3/2 Liaisons C-(C,H) C-(O,N) (N)-C=O O Ox * O=C-(N) O-(C,H) N-C=O S-(C,H) E L (eV) 284,8 286,3 288,0 530,2 531,5 533,2 400,0 163,5 * L’oxyde métallique O Ox est spécifique du substrat d’oxyde de chrome (N)-C=O O-C C-(O,N) O=C-(N) N-C=O S-(C,H) C-(C,H) Oxyde métallique S2p 3/2 BSA S2p 1/2 292 290 288 286 284 282 536 534 532 530 528 526 404 402 400 398 396 394 169 167 165 163 161 159 BSA / CrOx 292 290 288 286 284 282 536 534 532 530 528 526 404 402 400 398 396 394 169 167 165 163 161 159 BSA / Au 292 290 288 286 284 282 536 534 532 530 528 526 404 402 400 398 396 394 169 167 165 163 161 159 Energie de liaison (eV) Figure V-6 : Niveaux de cœur C1s, O1s, N1s et S2p de la BSA et de la BSA adsorbée sur des substrats d’oxyde de chrome (BSA/CrOx) et d’or (BSA/Au). Les données quantitatives obtenues par XPS sur la composition élémentaire de la BSA et de la BSA adsorbée sont présentées dans le tableau V-3. Tableau V-3 : Compositions élémentaires quantitatives obtenues par XPS pour la BSA et la BSA adsorbée sur des substrats d’oxyde de chrome (BSA/CrOx) et d’or (BSA/Au). Les résultats sont exprimés en % atomique. Eléments % Théorique BSA BSA/CrOx BSA/Au C 63,6 64,2 ± 0,9 52,8 ± 3,2 43,5 ± 1,5 O BSA 19,2 18,3 ± 0,8 17,5 ± 1,0 12,9 ± 1,1 N 16,4 16,1 ± 0,4 8,0 ±0,9 11,6 ± 1,3 S 0,8 1,4 ± 0,1 0,4 ± 0,1 ND Cr O Ox 9,9 ± 0,6 11,5 ± 0,7 Au 32,0 ± 1,2 ND : Non Détecté - 132 -
Chapitre V – Interface BSA/métal Les pourcentages expérimentaux des éléments de la BSA obtenus par XPS sont en parfait accord avec les pourcentages théoriques. Les données XPS sont donc représentatives à la fois de la composition qualitative et quantitative de la BSA. L’ensemble des photoélectrons collectés représentant 100% des constituants de l’échantillon analysé, il est nécessaire, dans le cas de la BSA adsorbée, de procéder aux calculs des rapports entre les éléments de la protéine pour vérifier sa stoechiométrie lorsque les éléments du substrat sont détectés. Ces rapports sont présentés dans le tableau V-4. Tableau V-4 : Rapports théoriques et expérimentaux des éléments constitutifs des protéines pour la BSA et la BSA adsorbée sur des substrats d’oxyde de chrome (BSA/CrOx) et d’or (BSA/Au). Rapports % Théorique BSA BSA/CrOx BSA/Au N/C 0,258 0,252 0,153 0,266 O BSA /C 0,301 0,285 0,331 0,296 N/O BSA 0,854 0,856 0,457 0,905 S/N 0,051 0,052 0,045 ND N/(C 286,3 +C 288,0 ) / 0,502 0,422 0,551 C 286,3 /C 288,0 / 1,29 1,20 1,40 N/Cr / / 0,807 / N/Au / / / 0,361 Essentiellement quatre rapports peuvent être calculés compte tenu de la composition élémentaire des protéines : les rapports N/C, O/C, N/O et S/N. En raison de la contamination carbonée qui contribue à l’intensité de la composante C-(C,H) du carbone, nous avons calculé le rapport N/(C 286,3 +C 288,0 ) qui est relativement représentatif du squelette de la protéine. En effet, l’atome d’azote impliqué dans la liaison peptidique est lié à la fois au carbone α (286,3 eV) et au carbone sous forme amide de la liaison peptidique (288,0 eV). Ces liaisons sont donc traduites de façon stoechiométrique par ce rapport, théoriquement égal à 0,5. Précisons cependant que les liaisons C-O et C-N des chaînes latérales influent sur sa valeur. Dans le cas de la BSA/CrOx, les rapports calculés sont inférieurs aux rapports théoriques et expérimentaux de la BSA, à l’exception du rapport O BSA /C. Ces résultats peuvent s’expliquer d’une part par la présence d’une couche de contamination hydrocarbonée qui va augmenter la quantité de carbone détectée et donc réduire le rapport N/C [Gerin, et al. 1995, Lebugle, et al. 1995]. Compte tenu de l’existence d’une faible contribution C-O dans la couche de contamination, le rapport N/(C 286,3 +C 288,0 ) est également légèrement diminué. D’autre part, la présence d’oxygène sous forme d’oxyde métallique peut entraîner une incertitude dans la décomposition des pics en raison du chevauchement des deux contributions organique et métallique. Ceci peut se répercuter sur les données quantitatives. Une surévaluation de la quantité d’oxyde métallique permettrait d’expliquer la valeur relativement faible du rapport N/O BSA et la valeur plus élevée du rapport O BSA /C. La décomposition des pics d’oxygène étant particulièrement délicate, nous ne porterons que peu d’attention aux données quantitatives obtenues pour cet élément. Dans le cas de la BSA adsorbée sur l’or, les rapports calculés sont comparables aux rapports théoriques et expérimentaux de la BSA. En résumé : La composition élémentaire et chimique de la BSA déterminée par XPS est qualitativement et quantitativement en bon accord avec les données théoriques. Nous n’observons par de dégradation de la protéine au cours de l’irradiation de photons X pendant la durée de l’analyse. L’XPS est donc bien adaptée pour suivre les modifications stœchiométriques et chimiques de la BSA dans l’interface. - 133 -
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N° d’ordre 2006-21 Année 2006 T
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SOMMAIRE INTRODUCTION GENERALE CHAP
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et quantitativement l’efficacité
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Chapitre I - Les ATNC, un Problème
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Chapitre III - Efficacité du Netto
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Conclusion Générale résiduelle,
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Annexe 2 - Marquage des protéines
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Annexe 5 - Calculs des épaisseurs
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