Une puce est capable de révéler les maladies.

Les protéines sont l'une des classes les plus importantes en tant que biomarqueurs. Ces molécules biologiques permettent d’identifier une maladie et donc la santé d'un individu. La détection des protéines est essentielle dans une variété de tests allant du diagnostic du paludisme, à la détection de crises cardiaques, de dépistage et le suivi de cellules cancéreuses. Le moyen le plus utilisé afin de détecter ces biomarqueurs consiste à utiliser un test biochimique connu sous le nom de test immunologique, qui est à la base de tout test de grossesse.

L'amélioration de la précision des tests permettant des résultats plus précis est un enjeu majeur. Les résultats apparaissant sur la couverture du journal scientifique « Analytical Chemistry » montrent une avancée significative dans le monde de la science.

 

Nous devons cette réussite à une équipe internationale de scientifiques du Technion – Israel lnstitute of Technology, avec les équipes de recherche d’IBM à Zurich. C’est en coopérant qu’ils ont développé cette technique, qui permet d’améliorer significativement ( x 1000) la détection des protéines lors de tests immunologiques. La méthode utilisée est basée sur un simple matériel : une puce microfluidique contenant des canaux d'écoulements de la largeur d’un cheveu humain.

 

Ce qui rend cette technique particulièrement importante, c'est qu'elle fonctionne très bien lorsque les biomarqueurs de protéines sont présents en très petits nombres, caractéristique semblable d’une situation au début d'une maladie.

 

Moran Bercovici, professeur adjoint à la faculté d'ingénierie mécanique chez Technion, a déclaré : « Nous utilisons une ancienne technique de focalisation appelée isotachophoresis (ITP), d'une nouvelle manière, en utilisant une combinaison de champs électriques et de chimie spécialisée. Cela nous permet de collecter des protéines dans un petit volume et ainsi, les inclure la bonne quantité afin de réagir avec des anticorps de détection à la surface du microcanal » 

"Nous impliquons essentiellement le détecteur", ajoute Federico Paratore, un étudiant de doctorat conjoint entre les groupes et l'auteur principal du travail. "Nous présentons à un détecteur standard une concentration en protéines 10 000 fois supérieure à celle de l'échantillon d'origine, et attendons la réponse du détecteur en conséquence".

 

Paratore explique la simplicité du test : "Quelques gouttes de l'échantillon sont introduites dans la puce microfluidique puis nous activons un champ électrique. D’une manière impressionnante, les protéines sont comprimées à un volume d'environ 50 pico-litres - environ 1 million de fois plus petit que le volume d'une larme humaine et en quelques minutes, le résultat est visible. "

Paratore fait parti d'un projet commun de l'Union européenne, sur des flacons virtuels, et travaille sur les deux sites, combinant les atouts de l'équipe de Technion en électrotechnique et mécanique des fluides, avec l'expertise d'IBM en microtechnique et en diagnostic. Au Technion, Paratore a collaboré avec Tal Zeidman-Kalman et Tally Rosenfeld, co-auteurs de cet article.

 

Le Dr Govind Kaigala, scientifique chez IBM Research, ajoute : « L’élégance de cette approche est dans sa simplicité et, bien sûr, une amélioration flagrante de la sensibilité des dosages qui pourraient être appliquées à une gamme de tests immunologiques. Nous croyons fermement qu'une telle technologie aidera à combler les lacunes dans la technologie des tests immunologiques existants, et être appliquée directement à des échantillons biologiques tels que le sang, la salive ou l'urine ".

L'approche de l'équipe facilitera les dispositifs existants, permettant désormais d'analyser de petits échantillons (comme une goutte de sang), sans à avoir à utiliser l'équipement de laboratoire encombrant et sophistiqué requis aujourd'hui.

Source : Technion

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