Des scientifiques de l’University of Southern California dirigés par les professeurs Zhou et Thompson ont développé un nouveau type de biosenseur électronique qui pourrait s’avérer être un outil d’une grande valeur dans la lutte contre les épidémies virales.
Le principe des biosenseurs "nanofils" pour la détection de protéines a été démontré en 2001. La technique repose sur un nanofil, une structure d’un diamètre de l’ordre du nanomètre, déposé sur un substrat conducteur, immergé dans un liquide. L’approche technologique développée par les scientifiques de USC comporte deux éléments innovants : d’une part, l’utilisation d’oxyde d’indium pour la synthèse du nanofil au lieu du silicium ce qui améliore la sensibilité de la technique en évitant la formation d’une couche isolante due à l’oxidation du matériau. D’autre part, la fixation à ces nanofils de polypeptides AMPs (Antibody mimic proteins), au lieu d’anticorps. Ces polypeptides sont capables de lier les protéines cibles avec une haute affinité et une haute spécificité comparable à celle des anticorps et sont d’une taille très inférieure. A l’extrémité de ces AMPs, une structure crochet a été ajoutée pour permettre la fixation spécifique au nanofil. Lorsque la protéine cible est présente, sa fixation aux AMPs va engendrer une variation électrique détectable.
Le prototype développé dans cette étude a été crée pour détecter la protéine N du virus SARS, une protéine de la capside du coronavirus responsable du syndrome respiratoire aigu sévère, qui a infecté plus de 8000 personnes entre 2002 et 2003, tuant 10% d’entre elles. A l’heure actuelle, seuls des systèmes de dosage ELISA sont disponibles pour détecter le virus du SARS mais sont à la fois très lourds à mettre en oeuvre et coûteux.
Ce nouveau type de nanobiosenseur se révèle être un outil capable de détecter les molécules cibles avec une sensibilité aussi bonne que les meilleures méthodes alternatives actuelles et ce de manière plus rapide et sans nécessiter l’utilisation d’agents chimiques. Cette approche serait potentiellement également moins coûteuse que les autres techniques.
La prochaine étape est de faire fonctionner ce système dans des environnements plus complexes tels que le sérum et le sang en intégrant des microsystèmes dans les nanobiosenseurs tels que des puces microfluidiques et des microfiltres. Ce système pourrait également être utilisé en recherche fondamentale pour aider à l’établissement des paramètres dans les systèmes biologiques bipartites tel que les interactions entre anticorps et ligands.
Source :
– A Quicker, Cheaper, SARS Virus Detector, Eric Mankin, USC News Science/Technology, June 5, 2009 : https://uscnews.usc.edu/science_technology/a_quicker_cheaper_sars_virus_detector.html
– Quicker, Cheaper, SARS Virus Detector – One Easily Customizable for Other Targets, ScienceDaily, June 1, 2009 : https://www.sciencedaily.com/releases/2009/05/090529093152.htm
Pour en savoir plus, contacts :
– Sur les nanofils : https://en.wikipedia.org/wiki/Nanowire
– Sur le virus du SARS : https://en.wikipedia.org/wiki/Severe_acute_respiratory_syndrome
– Sur le professeur Zhou : https://ee.usc.edu/faculty_staff/faculty_directory/zhou.htm
– Sur le professeur Thompson : https://college.usc.edu/cf/faculty-and-staff/faculty.cfm?pid=1003761&CFID=2492506&CFTOKEN=69287768
Code brève
ADIT : 59492
Rédacteur :
Camille Arnaud, [email protected]; Mireille Guyader, [email protected]
