Nouveaux biosenseurs: les « molecular switches » ou interrupteurs moléculaires!!!! 1

Nouveaux biosenseurs: les « molecular switches » ou

interrupteurs moléculaires!!!!

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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!!

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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!!

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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

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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

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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

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* 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….

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Addition du substrat

Quantification

Application del’échantillon

1er rinçage

Les méthodes actuelles de détection d’anticorps nécessitent plusieurs instruments et des techniciens spécialisés (ex: test ELISA)

Application del’anticorps-

enzyme

2e rinçage

x

Astuces….

Design d’un interrupteur qui est activé par un anticorps

~ 12 nm

~ 12 nm

Astuces….

Groupement thiol

= antigène

oligonucléotide

oligonucléotide

Methylene Blue: marqueur redox

Astuces….

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Groupement thiol

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

Radio-Canada International– 2013-03-23Révolution 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…”

Bioprevox inc. (Montréal)

Révolution à venir!!Un interrupteur bio-électronique pour

la détection rapide des anticorps

anticorps

Anticorps présent?

Groupement thiol

MB: redox

Vive la Nature!!!!

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De…

Auteur: Lucie Brouillette, février 2014

dans le cadre du projet de collaboration collège Ahuntsic- Université Concordia et Polytechnique de Montréal

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