MR thèse 2006-21 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon
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Chapitre V – Interface BSA/métal<br />
température, contrairement à ce qui est suggéré par les travaux de Glavin portant sur la sublimation des<br />
acides aminés sous vide partiel de 30 Pa à 450°C [Glavin et Bada 1998].<br />
Les acquisitions centrées sur le niveau de cœur 1s de l’azote ont mis en évidence, sur le substrat CrOx et<br />
Au, la présence d’une nouvelle composante à plus faible énergie de liaison. Bien que cette composante<br />
soit particulièrement observée dans les premiers angströms de l’interface BSA/CrOx, elle n’est pas<br />
totalement atténuée par la croissance de la couche de BSA, le rapport N 398,6 /N-C=O devenant constant dès<br />
0,3 nm. La constance de ce rapport est également observée dans le cas de l’or. Il est donc probable que<br />
cette composante soit une caractéristique de la BSA sublimée sous vide à 245°C. Cette contribution, à<br />
plus faible énergie de liaison, représente approximativement 20% et 16% de l’azote détecté<br />
respectivement sur CrOx et Au. Or, l’analyse théorique de la structure chimique de la BSA indique que<br />
l’azote contenu dans cette protéine est impliqué à environ 80% dans les fonctions amides du squelette<br />
carboné. On retrouve donc 20% d’azote dans les chaînes latérales de la protéine. Il est donc possible que<br />
la sublimation génère une déstructuration des liaisons chimiques azotées des chaînes latérales qui se<br />
traduirait par une légère augmentation de la densité électronique autour de l’azote.<br />
Cette première approche met en exergue la difficulté d’accéder à la formation de l’interface entre les<br />
protéines et les surfaces métalliques. La BSA est une protéine de 68kDa dont les dimensions sont environ<br />
4 x 4 x 14 nm [Terashima et Tusuji 2002]. On peut donc supposer que l’épaisseur minimale d’une<br />
monocouche de protéines adsorbées soit du même ordre de grandeur que son axe le plus court [Blomberg,<br />
et al. 1998]. Sachant que les interactions que nous cherchons à observer s’établissent sur des distances<br />
inférieures à 0,3 nm, et que 63% de l’intensité du signal provient d’une profondeur de l’ordre de grandeur<br />
du libre parcours moyen (λ), la dimension de la protéine apparaît donc comme un facteur limitant<br />
fortement l’accès à l’interface.<br />
En résumé :<br />
La stœchiométrie du carbone et de l’azote de la BSA est conservée au cours de sa<br />
sublimation. Cependant, la quantité d’oxygène semble diminuer et le soufre n’est<br />
pas détecté. La principale modification chimique observée concerne une<br />
augmentation de la densité électronique autour de l’azote qui se traduit par<br />
l’apparition d’une nouvelle composante à plus faible énergie de liaison : 398,6 eV.<br />
Il est probable que cette contribution soit associée à une dégradation partielle des<br />
liaisons impliquant l’azote dans les chaînes latérales de la protéine.<br />
IV.3. Analyse de l’interface BSA/métal par désorption thermique sous<br />
vide<br />
Afin d’augmenter la sensibilité des analyses XPS à l’interface BSA/surfaces métalliques, nous avons<br />
envisagé l’approche inverse de la précédente et procéder à la désorption thermique de la BSA pour<br />
accéder à l’interface préalablement formée avec la surface métallique.<br />
Les substrats :<br />
IV.3.1. Matériel et méthode de travail<br />
Les dépôts de chrome et d’or sont réalisés par nos soins sur des wafers de silicium par pulvérisation<br />
cathodique magnétron en atmosphère neutre d’argon (0,1 Pa).<br />
Un second dépôt de chrome est cependant réalisé par pulvérisation cathodique magnétron en atmosphère<br />
réactive d’oxygène (0,1 Pa). Les atomes éjectés (pulvérisés) de la cathode métallique vont se combiner<br />
avec les molécules gazeuses d’oxygène et ainsi former un oxyde métallique à la surface du wafer de<br />
silicium.<br />
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