Abián Bentor Socorro-Leránoz, un ingénieur en télécommunications de la NUP/UPNA-Université Publique de Navarre, a conçu des biocapteurs basés sur la résonance optique pour une utilisation dans des applications médicales telles que la détection de la maladie cœliaque. En plus d'obtenir une résolution et une sensibilité supérieures, les matériaux utilisés dans ces appareils sont beaucoup moins chers et plus polyvalents que ceux utilisés dans les technologies actuelles (principalement l'or et les métaux nobles), ils pourraient donc offrir une alternative potentielle dans la conception de capteurs biomédicaux.
Un biocapteur est un instrument qui utilise des molécules biologiques (biorécepteurs) pour détecter d'autres substances biologiques ou chimiques. Dans cette thèse, les biorécepteurs sont des anticorps, molécules biologiques que le corps produit spécifiquement pour combattre les antigènes. Un antigène est une substance étrangère au corps humain; notre système immunitaire le reconnaît comme une menace, et en sa présence, le corps réagit en produisant des anticorps pour l'identifier et le neutraliser. De plus, le biocapteur est constitué d'un substrat où se déroule le phénomène physique qui traduit les réactions biologiques en informations intelligibles, et la couche d'immobilisation, ce qui provoque la fixation des anticorps sur le substrat.
« L'une des caractéristiques uniques est que pour le substrat, nous utilisons des guides d'ondes en silicium sur lesquels nous générons un type de résonance spécifique, " explique l'auteur. Les biocapteurs se basent sur le mouvement de la longueur d'onde des résonances générées en fonction de la quantité d'antigènes détectés. " Lorsque les anticorps se rejoignent avec les antigènes, il y a un changement minimum de la longueur d'onde que nos biocapteurs sont capables de capter."
Ceci est possible grâce à la résolution atteinte par ces biocapteurs et leur sensibilité, "ce qui nous permet de voir à quel point les résonances se déplacent sur la longueur d'onde à mesure que les liens anticorps-antigène augmentent."
Demande médicale
Les travaux d'Abián Socorro sont orientés vers des applications médicales. Essentiellement, plus il y a d'antigènes détectés dans l'échantillon, plus la maladie est avancée. « Voici ce que nous verrions :si vous êtes dans une phase précoce ou tardive, vous aurez peu d'antigènes et peu d'anticorps, la résonance se déplacera donc vers des longueurs d'onde plus proches de celles de référence. Si la phase est plus avancée, les concentrations détectées seront plus élevées, donc la résonance changera beaucoup dans la longueur d'onde, " il expliqua.
La technologie utilisée est basée sur les LMR, résonances en mode avec perte, dans lequel le Laboratoire des Capteurs de l'Université Publique NUP/UPNA de Navarre est pionnier. "Cette technologie s'est révélée être un concurrent potentiel de celle basée sur le SPRS (résonances plasmoniques de surface) qui domine actuellement la plupart des applications de biocapteurs".
Ce travail consiste à optimiser les paramètres des guides d'ondes optiques utilisés pour générer des résonances qui offrent la résolution et la sensibilité maximales possibles, un aspect crucial dans le domaine des biocapteurs. Les recherches menées ont abouti à deux prix lors des conférences internationales Trends in Nanotechnology 2012 et Optical Fiber Sensors 2014. Dans cette dernière conférence, le biocapteur a été conçu pour détecter la maladie cœliaque et, par rapport aux valeurs habituelles de l'environnement clinique, a réussi à réduire la concentration d'anticorps détectés pour diagnostiquer ce trouble.
