La recherche de biomarqueurs du cancer dans le sang est une méthode prometteuse pour détecter le cancer métastatique. Elle est moins exigeante que les techniques d'imagerie comme l'IRM (imagerie par résonance magnétique). Le principal défi à surmonter est la concentration extrêmement faible de ces marqueurs, ce qui rend difficile leur détection. Des chercheurs de l'Université de Twente et de l'Université de Wageningen ont développé un nanocapteur qui détecte avec précision les biomarqueurs du cancer dans une plage de concentrations extrêmement large, de 10 particules par microlitre à 1 million de particules par microlitre. Leur développement a fait la couverture de Lettres nano , un journal de l'American Chemical Society.

Les vésicules extracellulaires dérivées de tumeurs (tdEV) attirent beaucoup d'attention en raison de leur potentiel en tant que biomarqueurs du cancer. Bien que les tdEV soient significativement plus abondants dans le sang que les autres biomarqueurs du cancer, leur concentration par rapport aux autres composants sanguins reste relativement faible. La présence de particules dans le sang d'une taille similaire à celle des tdEVs demande non seulement un capteur sensible mais aussi sélectif.

Deux peignes nanométriques

A l'échelle nanométrique, le capteur ressemble à deux peignes tissés l'un dans l'autre, qui laisse des espaces entre les dents — les électrodes — d'environ 120 nanomètres. Cette petite taille d'écart permet d'amplifier le signal. Le capteur a deux niveaux de sélection et deux niveaux d'amplification. Cela lui donne la sélectivité et la sensibilité pour détecter avec précision les particules à faible concentration. "La caractéristique la plus unique de ce capteur est que sa sensibilité s'étend sur six ordres de grandeur. Contrairement à d'autres capteurs, il couvre la majeure partie de la plage cliniquement pertinente pour la détection de la tdEV dans le sang, " dit Dilu Mathew, l'un des chercheurs du groupe NanoElectronics de l'Université de Twente.

Mathieu, lauréat du Metrohm Young Chemist Award 2018, travaille actuellement sur un nouveau capteur. Il dit :"L'objectif est de fabriquer un capteur capable de détecter un seul tdEV dans une petite quantité de sang." Son collègue Pepijn Beekman ajoute :« En laboratoire, nous avons déjà montré que nous pouvons détecter des nanoparticules individuelles.