Les transistors à base de graphène pourraient bientôt aider à diagnostiquer des maladies génétiques. Des chercheurs en Inde et au Japon ont mis au point une méthode améliorée d'utilisation de transistors à base de graphène pour détecter les gènes pathogènes.

Des chercheurs en Inde et au Japon ont mis au point une méthode améliorée d'utilisation de transistors à base de graphène pour détecter les gènes pathogènes.

Les transistors à effet de champ au graphène (GFET) peuvent détecter des gènes nocifs grâce à l'hybridation de l'ADN, qui se produit lorsqu'un « ADN sonde » se combine, ou s'hybride, avec son « ADN cible » complémentaire. La conduction électrique change dans le transistor lorsque l'hybridation se produit.

Nobutaka Hanagata de l'Institut national japonais des sciences des matériaux et ses collègues ont amélioré les capteurs en attachant l'ADN de la sonde au transistor par un processus de séchage. Cela a éliminé le besoin d'un ajout coûteux et long de séquences de nucléotides « de liaison », qui ont été couramment utilisés pour attacher des sondes aux transistors.

L'équipe de recherche a conçu des GFET constitués d'électrodes en titane-or sur du graphène, une couche de carbone d'un atome d'épaisseur, déposée sur un substrat de silicium. Puis ils ont déposé la sonde ADN, dans une solution saline, sur le GFET et laissez-le sécher. Ils ont découvert que ce processus de séchage conduisait à une immobilisation directe de l'ADN de la sonde sur la surface du graphène sans avoir besoin de lieurs. L'ADN cible, également en solution saline, a ensuite été ajouté au transistor et incubé pendant quatre heures pour que l'hybridation se produise.

Le GFET a fonctionné avec succès en utilisant cette méthode de préparation. Un changement de conduction électrique a été détecté lorsque la sonde et la cible ont été combinées, signalant la présence d'un gène cible nocif. La conduction n'a pas changé lorsqu'un autre ADN non complémentaire a été appliqué.

L'hybridation de l'ADN est généralement détectée en marquant la cible avec un colorant fluorescent, qui brille de mille feux lorsqu'il se combine avec sa sonde. Mais cette méthode implique une procédure d'étiquetage compliquée et nécessite un scanner laser coûteux pour détecter l'intensité de la fluorescence. Les GFET pourraient devenir moins chers, plus facile à utiliser, et une alternative plus sensible pour détecter les maladies génétiques.

« La poursuite du développement de ce dispositif GFET pourrait être explorée avec des performances améliorées pour les futures applications de biocapteurs, notamment dans le dépistage des maladies génétiques, " concluent les chercheurs dans leur étude publiée dans la revue Science et technologie des matériaux avancés .