C'est important pour plusieurs raisons. Certaines protéines exercent une immense influence au sein d'une cellule, peut-être déterminer si la cellule vivra, mourir, muter ou voyager vers une autre partie du corps, même lorsqu'ils sont à des niveaux très bas qui sont indétectables avec les méthodes d'aujourd'hui.

En outre, les technologies conventionnelles analysent généralement des centaines ou des milliers de cellules, les regrouper en un seul lot pour analyse. Ces résultats représentent une vue moyenne de ce qui se passe dans ce tissu; il y a peu d'informations sur ce qui se passe réellement dans une cellule spécifique. C'est un problème s'il y a une variabilité d'une cellule à l'autre - si certaines cellules se comportent normalement alors que d'autres sont cancéreuses, par exemple.

Dans l'étude actuelle, l'équipe a analysé les protéines dans un échantillon de liquide inférieur à un dixième de millième de cuillère à café. Au sein de cet échantillon, les protéines ne représentaient que 0,15 nanogramme, soit plus de dix millions de fois plus petit que le poids d'un moustique typique.

Une fois que les scientifiques ont mis la main sur un produit aussi précieux, les entrailles d'une seule cellule humaine, ils l'ont soumis à une batterie d'étapes de traitement pour se préparer à l'analyse. Mais travailler avec un échantillon aussi petit a posé des obstacles importants à l'analyse à cellule unique. Au fur et à mesure que le matériau est transféré d'un tube à essai à un autre, de machine en machine, une partie de l'échantillon est perdue à chaque étape. Lorsque l'échantillon d'origine n'est plus qu'une gouttelette microscopique, perdre même un tout petit peu de l'échantillon est catastrophique.

Zhu et Kelly ont développé des nanoPOTS, qui signifie Nanodroplet Processing in One pot for Trace Samples, pour résoudre ce problème de perte d'échantillon. La technologie est une plate-forme automatisée pour la capture, manœuvre, tester et mesurer de petites quantités de liquide. Les clés de la technologie comprennent un robot qui distribue le fluide à un endroit avec une précision d'un millionième de mètre, se déplaçant entre de minuscules puits qui minimisent la quantité de surface sur laquelle les protéines pourraient glom.

Dans ces petits puits, les scientifiques exécutent plusieurs étapes pour isoler les protéines du reste de l'échantillon. Puis, le matériau est introduit dans un spectromètre de masse qui sépare et mesure chacune des centaines de protéines.

En tout, la technologie réduit les pertes d'échantillons de plus de 99 % par rapport à d'autres technologies, donner aux scientifiques suffisamment de matière maigre pour faire des mesures significatives, pour dire quelles protéines sont à des niveaux élevés et lesquelles sont à des niveaux faibles. C'est une information vitale lors de la comparaison, par exemple, des cellules cérébrales d'une personne atteinte de la maladie d'Alzheimer à celles d'une personne non atteinte, ou en regardant les cellules cancéreuses par rapport aux cellules voisines qui sont saines.