Mécanisme de détection pour la détection de larges gammes d'EE en utilisant le récepteur d'œstrogène humain α (hERα) comme élément de reconnaissance biologique. En bref, un réseau de Bragg à fibre inclinée recouvert d'or excite la résonance plasmonique de surface (SPR) qui permet la surveillance ultrasensible des changements d'indice de réfraction à la surface de la fibre. Les œstrogènes environnementaux dans les échantillons concurrencent le hERα avec le E
L'augmentation apparente des cancers et des troubles de l'appareil reproducteur induits par les hormones a conduit à une demande croissante de nouvelles technologies capables de détecter des perturbateurs endocriniens au niveau du nanogramme par litre. Des scientifiques chinois ont inventé un biocapteur à fibre optique ultracompact affichant des peignes spectraux plasmoniques ultrafins et amélioré par une bioamplification induite par un conjugué, qui a montré la limite de détection jusqu'à 1,5 ng l -1 concentration équivalente d'estradiol. Cette technique a le potentiel de révolutionner la surveillance de l'environnement et de la santé.
Développer des techniques de détection avancées et puissantes pour caractériser le plus de perturbateurs endocriniens possibles avec une ultra-sensibilité dans l'environnement est toujours un défi, pourtant très demandé. eststrogènes environnementaux (EE), comme perturbateurs endocriniens typiques, ont été répertoriés comme l'un des problèmes environnementaux mondiaux à traiter grâce à la collaboration internationale des Nations Unies. Ce sont des composés structurellement divers qui peuvent interagir avec les récepteurs nucléaires des œstrogènes et présenter des risques importants pour la santé écologique et humaine.
Dans un nouvel article publié dans Science de la lumière et application , une équipe de scientifiques en photonique et environnement, dirigé par le professeur Tuan Guo de l'Université de Jinan et le Dr Xiaohong Zhou de l'Université de Tsinghua, a développé une plate-forme de biodétection à fibre optique plasmonique simple à mettre en œuvre pour la détection ultrasensible des perturbateurs endocriniens œstrogéniques. La plate-forme est basée sur un réseau de Bragg en fibre hautement incliné et recouvert d'or, qui excite des peignes spectraux à mode de gainage étroit à haute densité chevauchant l'absorption plus large du plasmon de surface pour une interrogation de haute précision, permettant ainsi la surveillance ultrasensible des changements d'indice de réfraction à la surface de la fibre. Grâce à l'utilisation de récepteurs d'œstrogènes comme modèle, ils conçoivent un conjugué estradiol-streptavidine à l'aide de la dynamique moléculaire, convertir la reconnaissance spécifique des œstrogènes environnementaux par le récepteur des œstrogènes en un essai biologique d'affinité de surface pour les protéines. La plate-forme ultrasensible avec une approche de biodétection par amplification induite par conjugué permet la détection ultérieure des EE jusqu'à 1,5 ng l -1 concentration équivalente d'estradiol. Il s'agit de la limite de détection la plus basse pour toute détection basée sur les récepteurs d'œstrogènes signalée à ce jour.
De plus, la taille compacte, forme souple, et la capacité de fonctionnement à distance du biocapteur plasmonique dans la fibre ouvrent la voie à la détection d'autres perturbateurs endocriniens avec une sensibilité ultra-élevée et dans divers espaces difficiles d'accès, ayant ainsi le potentiel de révolutionner la surveillance de l'environnement et de la santé. Par exemple, le biocapteur est capable d'effectuer la détection continue sur le terrain de perturbateurs endocriniens, répondre à la demande hautement souhaitée de surveillance en temps opportun de l'état de l'environnement. En intégrant un tel biocapteur à fibre avec une aiguille hypodermique d'autre part permettrait des mesures similaires, comme analyse portable sur site et sur le terrain dans la surveillance de la santé, même in vivo.
