Des neurones artificiels pour modéliser les maladies neurologiques
Malgré le succès de certaines thérapies pour les troubles neurologiques, plusieurs autres maladies n'ont pas de traitement spécifique. Cette situation peut s'expliquer par le manque de connaissances sur les mécanismes neurologiques à l'origine de la maladie. Néanmoins, les circuits complexes du système nerveux sont difficilement accessibles, aussi de nouvelles solutions technologiques sont-elles nécessaires. Pour résoudre cela, les chercheurs du projet OEAN («Organic electronic artificial neurons»), financé par l'UE, ont proposé de générer un dispositif qui pourrait fonctionner exactement comme les neurones d'un point de vue électrochimique. La connexion à ce dispositif pour tout équipement électronique permettra aux chercheurs d'observer la signalisation neuronale sur le plan électronique, pour permettre l'étude des voies de signalisation. Pour construire ce neurone artificiel fonctionnel, les chercheurs ont associé la technologie de biodétection à l'administration électroniquement contrôlée de substance. Au lieu d'utiliser des capteurs commerciaux, les partenaires du projet OEAN ont utilisé des polymères capables de produire de l'électricité pour fabriquer un capteur de transistor pour détecter le neurotransmetteur d'excitation, le glutamate. Cette substance n'étant pas électrochimiquement active, aussi les chercheurs ont utilisé une enzyme pour la décomposer en peroxyde d'hydrogène, un composant souvent détecté grâce à un capteur de platine. L'innovation du projet OEAN était qu'il a utilisé des nanoparticules de platine pour générer des capteurs de peroxyde d'hydrogène et des transistors électrochimiques pour amplifier le signal. Le dispositif conçu a démontré une forte sensibilité au glutamate à l'échelle micromolaire. Les chercheurs ont aussi réussi à fabriquer ces dispositifs par impression à jet d'encre, ce qui permettrait de réduire les coûts et d'accélérer considérablement la production. Le dispositif d'OEAN associe les propriétés électriques d'un polymère conducteur à des propriétés catalytiques de nanoparticules de platine au même endroit. De plus, l'élément à administrer peut être chargé avec différentes substances chimiques pour élargir son applicabilité au suivi d'autres paramètres comme le taux de glucose dans le sang. Ces caractéristiques font de cette technologie un candidat idéal pour des applications biométriques de prochaine génération.
Mots‑clés
Neurones artificiels, maladies neurologiques, biodétection, glutamate, nanoparticules