Un biocapteur ultra-rapide détecte et quantifie les protéines

Le groupe d'électronique japonais Fujitsu vient de présenter un tout nouveau capteur biologique qui fait appel à une méthode électrochimique inédite. Capable de détecteur la présence et la quantité de protéines 100 fois plus rapidement que les méthodes classiques et exigeant des échantillons 100 fois moins importants, ce biocapteur devrait permettre d’anticiper les risques médicaux, d'améliorer la sécurité alimentaire et d'accélérer la prévention sanitaire. Explications.

Le groupe d’électronique japonais Fujitsu vient de présenter un tout nouveau capteur biologique qui fait appel à une méthode électrochimique inédite. Capable de détecteur la présence et la quantité de protéines 100 fois plus rapidement que les méthodes classiques et exigeant des échantillons 100 fois moins importants, ce biocapteur devrait permettre d’anticiper les risques médicaux, d’améliorer la sécurité alimentaire et d’accélérer la prévention sanitaire.L’apparition de nouvelles maladies infectieuses, comme le virus H1N1 ou le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), a mis en évidence l’importance d’un diagnostic rapide et précis. Par ailleurs, suite aux recherches actuelles visant à identifier les protéines à l’origine de maladies comme le diabète et le cancer, on prévoit que la détection du type, de la quantité et de la taille des protéines permettrait de diagnostiquer une maladie et d’appliquer un traitement approprié. D’où les efforts portant sur le développement de technologies susceptibles de détecter rapidement et précisément des protéines qui agissent comme des marqueurs pour certaines maladies.Jusqu’à présent, la détection des protéines exige un processus en plusieurs étapes, ce qui, par voie de conséquence, entraîne des coûts, des prélèvements d’échantillons, comme le sang, et des délais important. Les laboratoires de Fujitsu et l’équipe du docteur Abstreiter de l’Institut Walter Schottky du Technische Universität München (TUM) qui collaborent depuis 2001 au développement de technologies de biocapteurs, ont adopté une approche totalement nouvelle qui permet de diviser par 100 les délais d’analyse et le volume des échantillons. La méthode qu’ils viennent de développer, permet, grâce à un champ magnétique, d’analyser et de visualiser les variations du mouvement d’une chaîne ADN à l’extrémité de laquelle sont venues se fixer les protéines recherchées.

Une technologie encore en phase de recherche

Sachant que, dans une solution aqueuse, l’ADN est chargé négativement, une électrode alternativement positive et négative attire et repousse alternativement la chaîne ADN. Une teinture fluorescente appliquée à son extrémité permet de visualiser ce mouvement : elle devient brillante quand l’ADN est repoussé loin de l’électrode et très pâle quand l’ADN est attiré par à l’électrode. La technologie de Fujitsu consiste donc à analyser les variations du déplacement de la chaîne ADN qui est freiné ou bloqué par la présence des protéines-cibles, ce qui permet de déterminer la présence ou l’absence de ces protéines. En alternant rapidement la polarité de l’électrode, on peut aussi en déduire leur quantité.Cette technologie en est encore en phase de la recherche. « Il reste encore bien des étapes avant d’arriver à un stade commercial » a reconnu l’un de ses concepteurs, Michihiko Aki du Fujitsu Laboratories’ Nanoelectronics Research Center qui pense aussi à des applications dans le domaine de la sécurité alimentaire pour la prévention des intoxications par détection de protéines nocives, ou dans les situations sanitaires d’urgence pour la détection rapide de la propagation de maladies infectieuses. Avec l’assistance de Fujitsu, l’équipe du TUM pourraient commercialiser ce futur biocapteur dans le cadre de l’incubateur EXISTE dirigé par le Ministère Fédéral allemand d’Économie et la TechnologieMarc CHABREUIL