Nouveaux biosenseurs: les « molecular switches » ou interrupteurs moléculaires!!!!

Nouveau? L’utilisation de biomolécules (ADN, protéines, anticorps, enzymes….) n’est pas nouveau! On utilise ces biomolécules depuis longtemps dans les techniques d’ELISA, de Western-blots et de PCR, entre autres! Cependant, ces techniques se déroulent en plusieurs étapes, utilisent plusieurs réactifs différents et prennent un certain temps!!

Nouveautés? Que dire d’une détection en temps réel, in situ, qui prendrait moins de réactifs et moins de temps? Le développement de nouveaux modes de détection optique et électrochimique contribue au développement de ces nouveaux biosenseurs!!

Principe de l’astuce…. La Nature inspire: Lorsqu’une biomolécule se lie à un ligand qui lui est spécifique, il y a changement de sa conformation Liaisons faibles Forces de Van der Waals Liens H Interactions hydrophobes http://msr.dom.wustl.edu/Research/Biophysics.htm

Principe de l’astuce…. La Nature inspire: Exemple de changement de configuration de protéines lors de la contraction musculaire: http://www.youtube.com/watch?v=gJ309LfHQ3M

Astuces…. Exemple de détection avec un peptide: détection de cocaïne dans une microgoutte de sang (article* d’Alexis Vallée-Bélisle et Kevin W. Plaxco, U. MTL) Peptide qui se replie lorsque liaison à cocaïne MB: methylene blue, molécule redox Le repliement induit un courant électrique = signal! Détection de l’ordre du µM * http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleListURL&_method=list&_ArticleListID=-242517323&_sort=r&_st=13&view=c&_acct=C000228598&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=b44d684be11a6149b76e26d6a8a0e8cb&searchtype=a

Astuces…. Exemple de détection avec un anticorps: Les anticorps sont des protéines complexes qui se lient spécifiquement à un antigène L’antigène peut être de nature bactérienne, virale, cancéreuse….

Astuces…. Addition du substrat Quantification Les méthodes actuelles de détection d’anticorps nécessitent plusieurs instruments et des techniciens spécialisés (ex: test ELISA) Application de l’anticorps- enzyme 2e rinçage Application de l’échantillon 1er rinçage x

Design d’un interrupteur qui est activé par un anticorps Astuces…. oligonucléotide Design d’un interrupteur qui est activé par un anticorps Groupement thiol Methylene Blue: marqueur redox ~ 12 nm ~ 12 nm oligonucléotide = antigène

Astuces…. Groupement thiol dx.doi.org/10.1021/ja305720w | J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15197−15200

Révolution à venir!! Un interrupteur bio-électronique pour la détection rapide des anticorps Radio-Canada International– 2013-03-23 Révolution à venir dans le diagnostic des maladies infectueuses “Et cette révolution, qui prend la forme d'un instrument de diagnostic portatif, aura un impact majeur sur la santé dans les pays en développement…” MB: redox anticorps Groupement thiol Anticorps présent? Bioprevox inc. (Montréal)

Vive la Nature!!!!

De… Auteur: Lucie Brouillette, février 2014 dans le cadre du projet de collaboration collège Ahuntsic- Université Concordia et Polytechnique de Montréal