MR thèse 2006-21 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon
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Chapitre V – Interface BSA/métal<br />
D’un point de vue conformationnel, il est couramment proposé que les interactions de Van der Waals,<br />
électrostatiques et hydrophobes induiraient une modification de la structure des protéines. Ce<br />
comportement pourrait également dépendre d’interactions plus spécifiques entre des sites réactifs de la<br />
surface et des groupements fonctionnelles de la protéine, comme celles que nous avons mises en<br />
évidence.<br />
Cependant, et afin de rester particulièrement critique et précautionneux sur l’interprétation des<br />
modifications chimiques observées, le facteur énergétique doit être pris en considération. Sans entrer dans<br />
le détail du procédé de dépôts par pulvérisation cathodique magnétron [Billard et Perry], on peut le définir<br />
comme étant l’éjection d’atomes superficiels d’une cible de l’élément à déposer (il s’agit de la cathode)<br />
par des atomes ionisées d’un gaz. Les atomes de la cible ainsi éjectés se déposent sur le substrat (l’anode).<br />
L’énergie cinétique des atomes éjectés n’est pas nulle. Cette énergie est en moyenne de l’ordre de 5 à 20<br />
eV (16 eV/atom pour Cr [Thornton et Lamb 1984]). Toutefois, suivant leur trajectoire entre la cible et le<br />
substrat, certains de ces atomes peuvent subir des collisions avec les particules du plasma et ainsi perdre<br />
de l’énergie, ils sont dits thermalisés. Ainsi, les atomes incidents atteignent le substrat avec des énergies<br />
comprises entre l’énergie initiale à l’éjection et l’énergie thermalisée (de l’ordre de 0,1 eV) [Albenge,<br />
Billard et Perry]. Dans ce contexte, l’intégrité chimique des protéines ne peut être garantie. Afin de<br />
vérifier l’incidence de ce facteur énergétique sur les modifications chimiques observées, il serait<br />
intéressant de procéder à la métallisation des protéines par évaporation thermique, ce procédé étant 10 à<br />
100 fois moins énergétique que la pulvérisation.<br />
VI. CONCLUSIONS<br />
Pour l’étude de la chimisorption des protéines sur les surfaces métalliques, l’XPS est une technique<br />
particulièrement bien adaptée pour mettre en évidence les modifications dans la répartition des charges<br />
électroniques des molécules adsorbées. Trois approches, couplées à cette technique, ont été proposées<br />
pour accéder aux interfaces formées entre les protéines et les surfaces métalliques. Compte tenu de<br />
l’épaisseur d’une monocouche de protéine et de la profondeur d’analyse de l’XPS, seule l’étude des<br />
interfaces par métallisation des protéines s’est avérée être particulièrement sensible et pertinente. L’étude<br />
de l’interface protéine/chrome métallique montre clairement la formation de liaison chimique entre le<br />
chrome et les quatre éléments constitutifs de la protéine. Cependant, la formation de telles liaisons est<br />
improbable dans les conditions réelles de l’adsorption. En revanche, la formation d’un oxynitrure ou<br />
d’une interaction compatible avec une augmentation de la densité électronique de l’azote est observée au<br />
cours de la formation de l’interface protéine/oxyde de chrome. Ces données témoignent de la nature<br />
chimique des interactions protéines/oxydes métalliques. Enfin, l’étude de l’interface protéine/or met en<br />
évidence la formation de liaisons entre l’élément métallique et les éléments soufre et azote de la protéine.<br />
Ces dernières, ayant été précédemment décrites dans les conditions réelles de l’adsorption constituent un<br />
argument en faveur de la fiabilité des modifications chimiques observées. Cependant, le procédé de<br />
métallisation par pulvérisation cathodique magnétron peut s’avérer particulièrement énergétique. De ce<br />
fait, certains doutes persistent sur l’intégrité chimique des protéines et donc sur les modifications<br />
chimiques observées, en particulier sur le niveau de cœur 1s de l’azote. Nos résultats devront donc être<br />
confirmés par un procédé de métallisation moins énergétique telle que l’évaporation.<br />
VII. REFERENCES<br />
AGOURAM, S. Caractérisation de couches minces d'oxynitrures de chrome produites par pulvérisation<br />
cathodique réactive en présence d'air: influence de la pression de vapeur d'eau contenue dans le plasma<br />
(2003) PhD FUNDP Namur<br />
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