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Un dispositif portable capable d'analyser 170 000 molécules dans le sang

Julien Bergounhoux
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Un dispositif portable capable d'analyser 170 000 molécules dans le sang

© Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Les analyses médicales sont traditionnellement effectuées à l'aide de larges spectromètres et requièrent de multiples passages, voire de multiples échantillons pour effectuer un bilan complet. Mais une équipe de chercheurs vient de mettre au point un système digne du célèbre tricorder du Dr. McCoy dans Star Trek. Compact et peu cher, il serait capable de réaliser un bilan complet rapidement et à partir d'un seul échantillon.

L'Ecole fédérale polytechnique de Lausanne (EFPL) en Suisse a présenté la semaine dernière une nouvelle technologie de "lab-on-a-chip" permettant d'effectuer des analyses biologiques, et qui pourrait révolutionner le monde de l'analyse médicale. En effet, ce dispostif, peu cher et de petite taille (7,5 cm de haut), est capable d'analyser simultanément un grand nombre de protéines dans un échantillon sanguin.

Les travaux, publiés le 3 mars dans la revue à comité de lecture Nature Light Science & Application, font état de sa capacité à détecter des virus et des protéines monocouches d'une épaisseur de seulement 3 nanomètres, et à analyser jusqu'à 170 000 molécules différentes.

UN APPAREIL COMPACT...

La raison de cette petite taille est qu'au lieu d'analyser l'échantillon à l'aide d'un spectromètre (qui se base sur la longueur d'onde de la lumière) comme cela se fait habituellement, cette nouvelle technique utilise des changements d'intensité lumineuse pour faire de l'imagerie directement sur la puce.

Grâce à ce nouveau mode de fonctionnement, il serait possible de vérifier le niveau d'insuline, de détecter les marqueurs tumoraux et ceux liés à la maladie d'Alzheimer, voire même de réparer certains virus. Les chercheurs travaillent actuellement à développer une interface qui regrouperait toutes ces informations en les indiquant le plus clairement possible, un peu à la manière d'un tableau de bord.

...ABORDABLE...

Et l'appareil n'est pas coûteux, car il est fabriqué à partir de pièces simples et disponibles dans le commerce : une puce CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), une LED et une plaque en or de 10 x 10 millimètres, percée par de tous petits trous de moins de 200 nanomètres de diamètre.

Les trous sur le substrat en or sont séparés en différentes sections, chacune jouant le rôle d'un capteur spécifique. Les capteurs en question sont recouverts de différents films biologiques qui attirent un type de protéine particulier, permettant à chacun d'entre eux d'analyser une protéine différente en parallèle des autres.

La diode permet alors de détecter les protéines quasiment immédiatement. La lumière qu'elle émet passe au travers des trous et est enregistrée sur la puce CMOS. Comme ses propriétés sont affectées par la présence ou non de biomolécules, il est possible de déduire assez facilement le nombre de particules capturées par les capteurs.

...ET D'UNE GRANDE POLYVALENCE

La taille, le prix et l'efficacité de cet appareil d'analyse polyvalent en font une piste très prometteuse pour le futur de l'analyse médicale. La possibilité d'effectuer de multiples analyses en simultané évite par exemple les chances d'obtenir des résultats faussés pour certaines maladies, et le fait qu'il soit possible de remplacer un substrat par un autre permet de facilement adapter l'appareil à une multitude d'usages médicaux ou environnementaux. Les chercheurs prévoient à terme de collaborer avec des hôpitaux afin d'identifier les meilleures utilisations possibles.

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