Des nanoparticules de carbone au service de la lutte contre la maladie de Parkinson
L'un des problèmes susceptibles d'affecter le système nerveux de l'homme est la carence en dopamine. Cependant, évaluer les taux de dopamine est une opération coûteuse, qui nécessite des équipements sophistiqués que l'on ne trouve pas dans le cabinet des médecins. Une équipe de scientifiques polonais a développé une méthode permettant de détecter la dopamine en solution, d'une manière à la fois simple et rentable, même en présence d'interférences. L'étude est l'un des fruits du projet NOBLESSE («Nanotechnology, biomaterials and alternative energy source for the European Research Area (ERA)»), qui bénéficie d'une aide de 3,3 millions d'euros au titre du thème «Régions de la connaissance» du septième programme-cadre de recherche de l'Union européenne (7e PC). Les résultats sont publiés dans la revue scientifique Biosensors and Bioelectronics. Afin d'arriver aux résultats escomptés, les scientifiques de l'Institut de chimie physique de l'Académie polonaise des sciences (IPC PAS) à Varsovie ont enduit de nouvelles électrodes de nanoparticules de carbone déposées sur des sous-microparticules de silicate. Ils ont ensuite appliqué les électrodes de manière à pouvoir déterminer la concentration en dopamine dans des solutions en présence d'acides urique et ascorbique et de paracétamol - des substances réputées entraver l'analyse de la dopamine. Ce nouveau développement dans la détection de la dopamine pourrait ouvrir la voie à la mise en place d'analyses médicales rapides et peu coûteuses, auxquelles les médecins pourraient avoir recours même au sein de leurs cabinets. Les informations ainsi récoltées aideront ensuite les médecins à déterminer la probabilité qu'un patient ne développe certains troubles communs du système nerveux, tels que la maladie de Parkinson. Les chercheurs ont développé les électrodes en alternant des couches de sous-microparticules de silicate et des couches de nanoparticules de carbone, la taille des sous-microparticules de silicate pouvant aller de 100 à 300 nanomètres (milliardièmes de mètre). N'étant pas conductrices, ces sous-microparticules de silicate se limitent à servir de cadre afin d'élargir la surface des électrodes. Les nanoparticules de carbone, dont la taille s'étend de 8 à 18 nanomètres, remplissent de manière dense les particules de silicate formant la surface de travail conductrice proprement dite. «Les nanoparticules de carbone contiennent des groupes fonctionnels chargés négativement, tandis que les silicates contiennent des groupes chargés positivement», explique Anna Celebanska, doctorante à l'IPC PAS. «Les interactions électrostatiques entre eux sont très fortes. Nous avons vérifié que l'immersion répétée permette d'obtenir un «sandwich» fait d'une succession de couches pouvant aller jusqu'à 24.» Les scientifiques ont appliqué les nouvelles électrodes dans le but de détecter la présence de dopamine dans les solutions. Les électrodes enduites de nanoparticules de carbone sont placées à l'intérieur d'une solution préparée, et le potentiel électrique est alors appliqué. La dopamine étant réputée électrochimiquement active, elle s'oxyde en ajustant la valeur du potentiel. «Les résultats des tests complets se sont avérés très bons», explique mademoiselle Celebanska. «Notre méthode est parmi les plus sensibles en termes de détection de la dopamine. Elle permet de détecter la présence de dopamine à des concentrations aussi faibles que 10-7 moles par litre en présence d'interférences dont les concentrations peuvent aller jusqu'à 10-3 moles par litre.» Selon les commentaires du professeur Marcin Opallo [z1] à propos des résultats de l'étude: «La méthode possède un seuil de détection naturel, lequel nous permet de conclure à une carence en dopamine dans l'organisme. Pour ce qui est de l'importance de cette carence, nous ne pouvons en revanche donner de réponse actuellement. Mais nous espérons pouvoir améliorer la sensibilité de la méthode.»Pour de plus amples informations, consulter: Institut de chimie physique de l'Académie polonaise des sciences (IPC CAS): http://www.ichf.edu.pl/indexen.html Biosensors and Bioelectronics: http://www.journals.elsevier.com/biosensors-and-bioelectronics/
Pays
Pologne