Une détection électrochimique dans le sang entier
Le processus d'électrochemiluminescence (ECL) émet de la lumière suite à une réaction électrochimique, survenant en général au niveau d'une électrode. La réaction conduit à un état excité, dont le retour à l'état stable s'accompagne de l'émission de lumière. Pour que la détection dans le sang entier soit utilisable dans le contexte d'un diagnostic rapide au chevet du patient, il faut en augmenter la sensibilité. Des scientifiques ont lancé le projet ECL NANO-MATERIALS, financé par l'UE, afin de créer des capteurs d'ECL ayant une très faible limite de détection de molécules isolées dans des couches polyélectrolytiques. Ils ont notamment étudié les points quantiques, des nanocristaux de semi-conducteurs qui ont des propriétés de fluorescence. Les chercheurs ont synthétisé des points quantiques et leur ont greffé une terminaison de diméthylamino(éthanethiol), le DAET. Ce ligand agit comme un surfactant, rendant les points quantiques solubles dans l'eau et les empêchant de s'agglomérer. Ces points quantiques au DAET ont ensuite été intégrés dans du Nafion, un polymère. En général, l'échange (la substitution) de ligands comme celle requise pour fixer le DAET aux points quantiques, réduit le rendement quantique de la fluorescence. De fait, le rendement quantique observé était inférieur à 5 %. Cependant, lorsque les chercheurs ont déposé des couches de Nafion/DAET-points quantiques sur des électrodes de carbone vitreux, en utilisant du peroxyde d'hydrogène comme co-réactant, ils ont obtenu un rendement quantique supérieur à celui de films de points quantiques nus. Les chercheurs ont ensuite étudié l'extinction de l'émission par électrochemiluminescence, à l'aide de liaisons avec des molécules d'intérêt biologique comme le glutathion, le cholestérol, la dopamine et l'homocystéine. Ils ont ainsi confirmé l'excellent potentiel des films composites en tant que capteurs d'analyse biologique. Le but du projet était de détecter des molécules dans le sang entier, en intégrant les points quantiques dans des capteurs à électrochemiluminescence. Les travaux ont conduit à la démonstration de tels capteurs avec une capacité fiable de détection, au niveau de la millimole pour l'homocystéine et de la picomole pour la dopamine. Ces capteurs à électrochemiluminescence sont les premiers à être capables d'une détection sensible de molécules biologiques directement dans le sang, sans qu'il faille d'abord les extraire et les concentrer. Tous les travaux sont préparés en vue d'être soumis à des revues à comité de lecture, et un manuscrit a déjà été publié. Ce système pourrait avoir un impact considérable sur les diagnostics au chevet du patient, au bénéfice de la santé des citoyens de l'UE et de leurs systèmes de santé.
