Biocapteurs sont de petits appareils qui utilisent la technologie de reconnaissance biomoléculaire comme plate-forme pour l'analyse sélective et sont utilisés pour leur spécificité, la vitesse et à faible coût. Biocapteurs électrochimiques pour la détection de biomolécules sont à la pointe de ce domaine en raison de leur simplicité, de l'efficacité des coûts, et une sensibilité élevée. ^1,3 L'anatomie générale de ces capteurs est une électrode équipé d'une molécule de reconnaissance spécifique pour le marqueur biologique d'intérêt . La liaison du marqueur biologique par la molécule de reconnaissance se traduit par un changement local de potentiel ou de courant qui peut être détecté par une simple mesure. Jusqu'à présent, le fragment de reconnaissance peut varier de enzymes, anticorps ^{4-8, 9-12,} 13-16 cellules entières récepteurs, ^{17-20 21-23} peptides et d'ADN ²⁴ et ont largement porté sur grosses molécules biologiques. ^25-28 de recherche efforts dans ce domaine se sont concentrés principalement sur immunocapteurs WHere une immunoglobuline est immobilisée avec un noyau actif redox (tel que le ferrocène) et utilisé pour détecter un anticorps d'intérêt. Ces études ont été exclus des applications cliniques en raison d'une mauvaise précision et la consommation de temps découlant des complications découlant de l'utilisation de l'antigène / anticorps. ^1,3 Une attention croissante a mis l'accent sur ​​la détection de petites molécules (moins de 1 kg / mol) de la recherche biomédicale , de la nourriture et de l'intérêt de l'environnement, en plus de la sécurité nationale. ²⁹ Les exemples les plus connus de dispositifs de biocapteurs sont auto-test moniteurs de glucose, qui ont sérigraphiées électrodes enzymatiques couplés à un mètre ampérométrique poche. Ces systèmes utilisent généralement une méthode coulométrique où la quantité totale de charge générée par la réaction d'oxydation du glucose est mesurée sur une période de temps. Dispositifs de placement doivent être portable, robuste et de la main-lieu de faire usage facile pour la population en général.

Balises d'oxydoréduction telles que ferrocène sont nécesry de fournir la détection électrochimique de biomarqueurs ou de petites molécules en solution comme la plupart des biomarqueurs ne sont pas intrinsèquement électrochimiquement active. ^30-38 Ferrocene est une molécule organométallique qui est une norme d'or pour l'électrochimie, ce qui en fait un excellent choix pour l'intégration dans des biocapteurs électrochimiques. espèces actives redox à base de ferrocène-ont déjà attiré l'attention considérable en raison de leur petite taille, une bonne stabilité, un accès synthétique pratique, modification chimique facile, lipophilie relative, et la facilité de réglage redox. ^3,30-42 petites molécules basé sur le noyau de ferrocène ont été largement utilisés comme détecteurs d'ions métalliques et de petites molécules. ^32-38,43 systèmes de ciblage tels que les espèces plus grandes biomolécules ont utilisé la fixation d'anticorps ou d'immunoglobulines grandes aux dérivés du ferrocene qui ont été intégrés sur une surface électrochimique. ^{1,3,39 , 44} Dans chaque cas, l'intensification potentielle et actuelleté du couple redox Fe ^III / Fe ^II a été modifié lors du couplage moléculaire, produisant ainsi une nouvelle poignée spectroscopique indiquant la présence de la molécule d'analyte. Cette variation résulte de l'étendue de chevauchement qui se produit entre le système pi-des noyaux cyclopentadiényle et les orbitales d de fer. Si le système de PI est modifiée, ce est à dire, dérivé ou réagi, puis l'interaction orbitale, à son tour, le changement. Ceci affectera le noyau Fe et peut être observé comme un changement dans le potentiel du couple Fe ^III / Fe ^{II. 40,45,46} Ces propriétés rendent un tel système attractif pour une utilisation en tant qu'agent de quantification dans un dosage immunologique ou électrochimique biocapteur.

Afin de produire des systèmes de ferrocène contenant spécifiques pour les capacités de biocapteurs il est optimal pour modifier une bague de Cp avec le bio-récepteur spécifique pour une molécule cible et d'utiliser l'autre anneau Cp comme une attache moléculaire pour la lecture électrochimique ou electrode (Figure 1). La synthèse de ces dérivés de ferrocene asymétriques est contestée par des réactions secondaires et la formation d'espèces dimères et polymères formés par réticulation intermoléculaire. ⁴⁷ Toutefois, le couplage chimie produisant une liaison amide est la route la plus directe pour fournir des dérivés simples de ferrocène impliquant composants biologiques tels que des peptides et de leurs métabolites. Par conséquent, les techniques de première phase solide développés dans les années 1950 par Merrifield pour la synthèse peptidique peuvent être appliquées à des composés organométalliques contenant du ferrocène. Grâce à l'utilisation de la molécule d'acide 1'-Fmoc-amino-ferrocène-1-carboxylique orthogonalement substitué, un système de ferrocène qui peut contenir un fragment de récepteur (biotine), lecture électrochimique (ferrocène) et le composant de blocage de segment de liaison (cysteine) présente été construit et détaillé ici. La synthèse de ce bio-conjugué est traité ainsi que des preuves pour l'immobilisation sur une surface d'or. Ce représen de travailts la première présentation d'un système composé de biotine, ferrocène et un acide aminé pour l'immobilisation sur une surface d'or.