Plus nous pouvons diagnostiquer une maladie avec précision, plus les chances de survie du patient sont grandes. C'est pourquoi de nombreux chercheurs travaillent à l'amélioration de la qualité du processus de diagnostic. Des chercheurs du Nano-Science Center, L'Université de Copenhague a découvert une méthode qui accélérera le processus, moins cher et plus précis. C'est possible, car ils combinent des outils avancés utilisés en physique pour la recherche en biologie à l'échelle nanométrique, deux disciplines scientifiques généralement très éloignées l'une de l'autre.

De nombreuses maladies peuvent être diagnostiquées à l'aide de ce qu'on appelle des biomarqueurs. Il y a des substances, par exemple, qui peut être mesuré dans un échantillon de sang, ce qui montre que le patient souffre de la maladie en question. Ces biomarqueurs sont souvent des protéines que l'on retrouve en très faible quantité dans le sang, rendant difficile leur détection. En les mesurant, le diagnostic est plus précis et de nombreuses maladies peuvent être détectées très tôt, avant que le patient ne développe des symptômes graves.

À gauche :Image au microscope électronique d'une forêt de nanofils. Milieu :Schéma d'un nanofil unique avec des protéines (molécules rouges) qui capture un type différent de protéines (molécules vertes) à partir d'une solution. A droite :Image typique au microscope à fluorescence de captures de protéines sur des nanofils (vue d'en haut).

« Nous avons développé une méthode dans laquelle nous optimisons l'analyse des protéines. Un point central de cette méthode est l'utilisation de nanofils pour maintenir les protéines pendant que nous les analysons. C'est unique, " explique Katrine R. Rostgaard, un doctorant au Nano-Science Center, Département de Chimie, Université de Copenhague.

Les chercheurs utilisent normalement de petites plaques pour contenir les protéines lorsqu'elles doivent être analysées, mais en utilisant des nanofils, qui sont des structures cylindriques ayant un diamètre d'environ 1/1000ème de cheveu humain, ils ajoutent une troisième dimension à l'échantillon. Les nanofils se dressent comme une petite forêt, créant une surface beaucoup plus grande pour contenir les protéines, car elles peuvent s'asseoir de tous les côtés du nanofil.

"Avec une plus grande superficie, nous pouvons contenir plus de protéines à la fois. Cela permet de mesurer simultanément plusieurs biomarqueurs et augmente le signal, offrant ainsi une meilleure qualité de diagnostic, " dit Katrine R. Rostgaard à propos de la méthode, qui vient de paraître dans la revue Nanoéchelle .

Méthode rentable de diagnostic

La recherche est effectuée à l'échelle nanométrique sur des échantillons de petite taille. Les forêts de nanofils sont utilisées pour capturer directement les protéines qu'ils souhaitent étudier. Lors de l'examen des protéines, vous pouvez réutiliser les nanofils en effectuant plusieurs tests sur la même protéine. Cela simplifie énormément le flux de travail au laboratoire par rapport à la méthode conventionnelle, où les chercheurs doivent recommencer avec une nouvelle plaque pour contenir les protéines chaque fois qu'ils effectuent une nouvelle analyse. De cette façon, le procédé contribue à rendre le processus de diagnostic plus respectueux de l'environnement et économiquement viable pour une utilisation dans, par exemple, industrie.

« Nous savons que plusieurs grandes sociétés de biotechnologie seront intéressées par notre nouvelle méthode et trouveront des applications potentielles, bien qu'il nécessite des améliorations avant d'être prêt à être utilisé dans l'industrie, " explique Karen Martinez, chef de groupe de recherche du groupe Nanobio au Nano-Science Center, Département de Chimie, Université de Copenhague.