Les maladies cancéreuses et neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et de Parkinson sont toutes capables d’être mieux traitées si elles sont détectées plus tôt. Malheureusement, ce n’est pas toujours le cas car les symptômes peuvent ne pas apparaître jusqu’à ce que ces maladies soient bien établies. Pour aider à contrer ce problème, les scientifiques du National Nanotechnology Laboratory (LNNano) au Brésil ont créé un biocapteur capable de détecter rapidement les molécules spécifiquement liées à divers cancers et maladies neurologiques.
Essentiellement un transistor organique d’une seule couche et de la taille d’un nanomètre monté sur une lame de verre, le nouveau biocapteur contient une forme réduite d’un peptide (une courte chaîne d’acides aminés, également appelés de «petites protéines») connu sous le nom de glutathion (GSH). Cette substance, lorsqu’elle est exposée à l’enzyme glutathion-S-transférase (GST) – associée à la maladie de Parkinson, la maladie d’Alzheimer, le cancer du sein et un certain nombre d’autres maladies – crée une réaction qui est détectée par le transistor.
« C’est la première fois qu’une technologie à base de transistor organique a été utilisée pour la détection de la paire GSH-TPS, ce qui est important dans le diagnostic de maladies dégénératives, par exemple », a déclaré Carlos Cesar Bof Bufon, à la tête du Functional Devices & Systems Lab (DSF) du LNNano. «L’appareil peut détecter de telles molécules, même quand elles sont présentes à des niveaux très faibles dans le matériau étudié, grâce à sa sensibilité nanométrique »
Dans le cadre d’un projet plus vaste mettant l’accent sur l’évolution des dispositifs miniatures de soins pour une gamme de domaines spécialisés, les chercheurs du LNNano développent des matériaux fonctionnels pour la fabrication de capteurs simples et des systèmes microfluidiques associés (dispositifs qui intègrent de la biochimie et de la nanotechnologie pour traiter de faibles volumes de fluide) de diagnostic rapide.
« Les plates-formes comme celle-ci peuvent être déployées pour diagnostiquer des maladies complexes rapidement, en toute sécurité et relativement bon marché, en utilisant des systèmes à l’échelle nanométrique pour identifier des molécules intéressantes dans le matériau analysé», a déclaré Carlos Cesar Bufon Bof.
En plus d’être très facile à transporter et très économique à fabriquer, le biocapteur nanométrique est également très sensible à la détection de molécules spécifiques et pourrait être adapté pour flairer autres substances, par exemple des particules associées à d’autres formes de maladies ou de contaminants dans d’autres matériaux. Ceci peut être facilement obtenu en remplaçant les peptides de détection dans le capteur avec des autres, qui réagissent de façon similaire avec d’autres substances examinées.
Les chercheurs tentent également de réduire les coûts en développant des biocapteurs jetables sur papier. Comme le papier est un isolant à l’état standard, Bufon et son équipe ont mis au point un moyen de rendre le papier conducteur et capable de transmettre des données de détection en insérant des polymères conducteurs dans les fibres de cellulose du papier.
En utilisant une technique de polymérisation chimique en phase gazeuse, le papier acquiert les propriétés conductrices des polymères et peut encore être amélioré en optimisant l’élément intégré dans le papier pour l’application du produit chimique qu’il est destiné à tester. De cette façon, les itérations futures du capteur biométrique peuvent être à base de papier, et les détecteurs semi-conducteurs capables d’interagir avec des molécules à travers des gammes physiques, chimiques, et électrochimiques.
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-05/fda-edd051916.php
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1566119916300416
