MR thèse 2006-21 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon

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.
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