Chercheur CNBP Dr Sabrina Heng. Crédit :CNBP
Un nouveau capteur de zinc a été développé par des chercheurs, ce qui permettra de mieux comprendre les rôles dynamiques que jouent les ions métalliques dans la régulation de la santé et des maladies dans le corps vivant.
La recherche, publié dans la revue ACS Oméga rapporte que le capteur chimique nouvellement conçu peut détecter et mesurer les niveaux de zinc dans les cellules. Il a également la fonctionnalité et la portabilité pour prendre des mesures continues ou répétées dans un seul échantillon biologique.
"Cela rend le capteur potentiellement adapté à une utilisation dans de futurs outils de diagnostic qui pourraient ouvrir de toutes nouvelles fenêtres dans le corps, " déclare l'auteur principal de la recherche, le Dr Sabrina Heng, Chercheur au Centre d'excellence de l'ARC pour la biophotonique à l'échelle nanométrique (CNBP), à l'Université d'Adélaïde.
"Les ions métalliques, dont le zinc, jouent un rôle crucial dans la fonction cellulaire et vitale - et une déficience ou une modification du niveau d'ions métalliques est souvent associée à une maladie, " elle dit.
"Excès de zinc dans le corps par exemple, est un signe possible de la maladie d'Alzheimer ou de Parkinson, ou parfois une infection bactérienne grave."
Le problème, dit le Dr Heng, est que les méthodes actuelles ne donnent qu'un instantané à un moment donné. Les échantillons de patients sont généralement testés pour les niveaux d'ions métalliques à l'aide d'équipements de pathologie spécialisés dans les laboratoires.
"Afin de mieux comprendre les rôles dynamiques que jouent le zinc et d'autres ions métalliques dans la régulation de la santé et des maladies, il est important de développer de nouvelles technologies de capteurs portables qui peuvent être utilisées pour sonder les ions métalliques dans le corps en temps réel, " elle dit.
Idéalement, elle note, le capteur doit pouvoir s'allumer et s'éteindre à l'aide d'un interrupteur quelconque.
"Cela signifie que plusieurs mesures peuvent être effectuées sans avoir besoin de changer de capteur. Cela permet également une étude continue et non invasive."
Ce que le Dr Heng a fait, c'est d'exploiter la puissance de la lumière dans le développement d'un nouveau capteur innovant, explique le professeur Andrew Abell, Investigateur en chef du CNBP à l'Université d'Adélaïde et co-auteur du document de recherche.
L'enquêteur en chef du CNBP, le professeur Andrew Abell. Crédit :CNBP
"Les caractéristiques particulières de ce capteur de zinc se situent au niveau chimique et moléculaire, " il dit.
"Une partie du capteur est une molécule chimique spéciale, spiropyrane, qui repose sur une fibre optique avancée - elle est conçue pour se lier à l'ion zinc dans les cellules qui sont examinées. "
"Lorsque le zinc est lié, il devient fluorescent après avoir été exposé à la lumière UV de la fibre. L'intensité de la fluorescence dépend de la quantité de zinc présente."
« Traiter ce même échantillon avec de la lumière blanche délie ensuite l'ion métallique et ramène le produit chimique du capteur à son état de départ, prêt à être réutilisé. Cette commutation peut être effectuée plusieurs fois sans perte de fiabilité ou de sensibilité."
« L'ajout de telles molécules à nos dispositifs de détection est important car cela nous donne la possibilité de contrôler nos dispositifs de détection en appuyant simplement sur un interrupteur, " il dit.
Le Dr Heng considère cette recherche comme une étape cruciale dans le développement de futurs outils de détection qui pourraient être utilisés par les médecins dans leurs cliniques.
"La prochaine génération de soins de santé verra des niveaux croissants de technologies médicales intelligentes à la disposition des médecins et des spécialistes qui seront en mesure d'entreprendre des diagnostics accrus sur place."
"Ce nouveau capteur CNBP pourrait offrir la possibilité d'analyser instantanément les niveaux de zinc dans le corps, sans avoir besoin d'attendre les résultats des tests fastidieux des laboratoires de diagnostic spécialisés, " elle dit.
« C'est un pas vers un avenir de plus en plus intelligent. Un diagnostic en temps réel signifie moins de retard de traitement pour les patients. »
Cette recherche a été financée par le Centre d'excellence de l'ARC pour la biophotonique à l'échelle nanométrique (CNBP) avec des chercheurs situés à l'Université d'Adélaïde, Université RMIT et Université d'Australie du Sud.
