(PhysOrg.com) -- Des chercheurs de l'Oregon State University ont exploité l'extraordinaire puissance des « nanotubes » de carbone pour augmenter la vitesse des capteurs biologiques, une technologie qui pourrait un jour permettre à un médecin d'effectuer régulièrement des tests de laboratoire en quelques minutes, accélérer le diagnostic et le traitement tout en réduisant les coûts.

Les nouvelles découvertes ont presque triplé la vitesse des prototypes de nano-biocapteurs, et devrait trouver des applications non seulement en médecine mais en toxicologie, surveillance de l'environnement, le développement de nouveaux médicaments et d'autres domaines.

La recherche vient d'être rapportée dans Laboratoire sur puce , une revue professionnelle. D'autres améliorations sont nécessaires avant que les systèmes ne soient prêts pour la production commerciale, disent les scientifiques, mais ils ont un grand potentiel.

« Avec ces types de capteurs, il devrait être possible de faire de nombreux tests de laboratoire médical en quelques minutes, permettre au médecin de poser un diagnostic lors d'une seule visite en cabinet, " dit Ethan Minot, un professeur adjoint de physique à l'OSU. « De nombreux tests existants prennent des jours, coûtent assez cher et nécessitent des techniciens de laboratoire qualifiés.

"Cette approche devrait accomplir la même chose avec un capteur portatif, et pourrait réduire le coût d'un test de laboratoire existant de 50 $ à environ 1 $, " a-t-il dit.

La clé de la nouvelle technologie, disent les chercheurs, est la capacité inhabituelle des nanotubes de carbone. Une excroissance de la nanotechnologie, qui traite des particules extraordinairement petites près du niveau moléculaire, ces nanotubes sont longs, structures creuses qui ont une mécanique unique, propriétés optiques et électroniques, et trouvent de nombreuses applications.

Dans ce cas, les nanotubes de carbone peuvent être utilisés pour détecter une protéine à la surface d'un capteur. Les nanotubes changent de résistance électrique lorsqu'une protéine se pose dessus, et l'étendue de ce changement peut être mesurée pour déterminer la présence d'une protéine particulière - comme les biomarqueurs de protéines sériques et canalaires qui peuvent être des indicateurs de cancer du sein.

La dernière avancée a été la création d'un moyen d'empêcher les protéines de coller à d'autres surfaces, comme un fluide collé à la paroi d'un tuyau. En trouvant un moyen de « graisser le tuyau, » Les chercheurs de l'OSU ont pu accélérer le processus de détection de 2,5 fois.

Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour améliorer la liaison sélective des protéines, les scientifiques ont dit, avant qu'il ne soit prêt à se développer en biocapteurs commerciaux.

« La détection électronique des protéines biomarqueurs véhiculées par le sang offre la possibilité passionnante de diagnostics médicaux sur le lieu de soins, », ont écrit les chercheurs dans leur étude. « Idéalement, de tels dispositifs de biocapteurs électroniques seraient peu coûteux et quantifieraient plusieurs biomarqueurs en quelques minutes. »

Ce travail était une collaboration de chercheurs du département de physique de l'OSU, Département de Chimie, et l'Université de Californie à Santa Barbara. Un co-auteur était Vincent Remcho, professeur et doyen par intérim de l'OSU College of Science, et un expert national en nouvelle technologie de biodétection.

La recherche a été soutenue par le U.S. Army Research Laboratory par l'intermédiaire de l'Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute.