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Observation électrochimique d’événements uniques en biologie

Orateur(s) :

Stéphane Arbault, Laboratoire Pasteur, Département de Chimie, Ecole Normale Supérieure, Paris

Salle :

C023 (RDC LR6 côté CECAM)

Quand :

26/11/2008 à 11:00

Sujet :

Les microélectrodes à fibre de carbone (1-50 µm de diamètre) sont des capteurs locaux de la concentration en molécules électroactives et permettent ainsi de détecter quantitativement et en temps-réel des flux infinitésimaux (atto- à femto-moles par seconde) de messagers chimiques libérés par une cellule vivante. En effet, le confinement des molécules bio-actives libérées dans le volume compris entre la surface de la microélectrode et la surface cellulaire émettrice (l’équivalent d’une « synapse artificielle ») conduit à des concentrations locales élevées (µM à mM) et donc analysables par les méthodes électrochimiques.

Ce principe de détection a été appliqué à l’étude de différents processus cellulaire de sécrétion de molécules messagers, afin d’en caractériser les déterminants biologiques mais aussi physico-chimiques (réactivité chimique locale, diffusion en milieu biologique, conditions ioniques …).

Je présenterai des exemples d’application tels que : (i) l’étude de la libération de neurotransmetteurs (adrénaline, dopamine …) par exocytose chez des cellules neuro-endocriniennes, les cellules chromaffines des glandes surrénales ; (ii) l’étude de la production de dérivés de l’anion superoxyde O2°- et du monoxyde d’azote NO° (H2O2, ONOO-, NO2- ...) nécessaires au mécanisme immunitaire de la phagocytose chez les macrophages ; (iii) l’analyse de la libération de NO° par un neurone au sein du cervelet comme processus de contrôle du tonus vasculaire local.

Nous verrons que la résolution actuelle des mesures ampérométriques sur microélectrode de carbone, de l’ordre de quelques milliers de molécules par milliseconde, rend possible l’analyse de ces différents processus de communication chimique du vivant à l’échelle sub-cellulaire donc sub-micrométrique.

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