Une nouvelle technologie de biocapteurs pour la détection en continue de multiples analytes

 

Résumé

Ce biocapteur novateur permettra une surveillance simultanée, dynamique et sans marquage de plusieurs analytes dans l’organisme vivant. La validation du concept sera effectuée chez des rats avec un prototype qui sera optimisé pour mesurer le glucose et l’insuline. Par la suite, ce dispositif pourra être développé pour mesurer plusieurs autres analytes.

 

La capacité de mesurer des analytes spécifiques dans les liquides biologiques est importante pour les études précliniques et cliniques. En effet, elle permet aux chercheurs d’établir des corrélations entre la posologie des médicaments et leurs effets ce qui a un impact sur le développement des médicaments et des outils diagnostiques. Les biocapteurs actuels sont limités, car ils ne permettent pas de suivre en temps réel et simultanément les analytes dans leur état naturel, soit tels qu’on les retrouve in vivo.

Le Dr Emanuel Escher a établi une collaboration multidisciplinaire qui inclue des experts en génie électrique, en physique, en pharmacologie, en chimie et en physiologie afin de concevoir cette approche avant-gardiste qui pourrait modifier les paradigmes actuels du développement de tests pour les dosages analytiques. La conception novatrice de ce biocapteur permet de tirer profit de la capacité unique des champs évanescents à modifier la fluorescence des points quantiques (Q-dots) après la reconnaissance d’un analyte. Le biocapteur utilisera une combinaison de réactifs capables de reconnaître des analytes, qui sont attachés à sa surface (prévenant ainsi leur perte dans le milieu) et qui sont associés avec des points quantiques. Le biocapteur sera relié au module d’excitation et d’affichage grâce à une nouvelle technologie de connexion par fibre optique pour la génération, la transmission et le traitement de signaux bidirectionnels. Ce biocapteur permettra de réaliser une analyse in vivo sans marquage et en temps réel de multiples analytes simultanément dans différents liquides biologiques. Le biocapteur proposé consistera en un dispositif miniature (surface de l’extrémité < 1 mm2) assez petit pour être implanté dans différentes parties du corps. Le premier prototype sera optimisé pour la détection simultanée et en temps réel du glucose et de l’insuline et sera testé chez les rats. Le rendement du nouveau dispositif sera comparé à celui des glucomètres actuels et des méthodes traditionnelles d’analyse biochimique de l’insuline.

Les utilisations potentielles de cette technologie sont nombreuses puisqu’elle permettra la détection in vivo de plusieurs analytes simultanément et qu’elle pourra être employée dans différentes conditions. Elle facilitera le suivi de l’état physiologique des animaux et des patients, pendant et après le traitement, et elle permettra de transposer, de façon précise et plus rapide, les connaissances acquises in vitro et in vivo dans le processus de développement des médicaments. « Vu l’ensemble de ses capacités, ce biocapteur représente une véritable percée technologique unique qui pourrait faciliter la réalisation des études précliniques et changer la façon d’évaluer les nouveaux médicaments dans de nombreux domaines thérapeutiques », soutient le Dr Escher, professeur et directeur du département de pharmacologie de l’Université de Sherbrooke.

Impact sur le processus de découverte du médicament
  • Accélérer les études précliniques chez l’animal :
    • Permettant une mesure précise de plusieurs analytes in vivo en temps réel et dans différents champs thérapeutiques
    • Facilitant les procédures expérimentales
    • Réduisant le nombre d’animaux nécessaire
    • Éliminant certains tests in vitro coûteux et laborieux
    • Permettant de mesurer des analytes dans leur milieu naturel dans différentes régions
      anatomiques du corps
  • Améliorer les mesures d’efficacité des anti-diabétiques dans les modèles animaux
  • Développer des applications non invasives chez l’humain afin de faciliter l’évaluation de
    l’efficacité des médicaments par le suivi en continu et en temps réel de plusieurs analytes

Pour en savoir plus

 

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