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Détection in vitro de biomolécules

Détection in vitro de biomolécules

La détection sensible in vitro de biomolécules est essentielle dans de nombreux contextes, notamment pour les applications médicales, que ce soit pour l'identification efficace de pathogènes ou la surveillance de biomarqueurs. La possibilité d'atteindre une sensibilité élevée avec des dispositifs simples est donc un objectif important pour améliorer la caractérisation des échantillons environnementaux ou l'efficacité du diagnostic et, par conséquent, la prophylaxie ou les soins aux patients. À cette fin, nous développons l'utilisation de nanoparticules photoluminescentes à base de lanthanide en tant que rapporteurs biologiques in vitro ultrasensibles. Ces nano-objects, synthetisés au Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (Ecole Polytechnique) ont des propriétés optiques reamarquables, avec notamment une brillance et une photstabilité exceptionnelles. Nous mettons notamment au point des protocoles et l'instrumentation pour la détection multiplexée rapide à l'aide de tests chromatographiques à based de membranes de nitrocellulose (or Lateral Flow Assays ). A l'aide de ces développpements technologiques, nous réalisons la détection quantiatative de multiple pathogènes à très haute sensibilité (picomolaire) pour des test rapides (Figure).

Haut : Nanoparticules YVO dopées  (absorption et emission de particules dopées Eu3+, image en microscopie éléctronique de nanoparticules YVO4:Eu, et image de  luminescence  de particules dopées  Eu3+ et Dy3+ sous excitation UV. Milieu:  Système de détection basé sur un smartphone et une exctiation UV basse puissance développé par l'équipe et images de LFA multiplexés pour le dosage d'entéotoxines (SEG, SEH and SEI). Bas: Courbes de calibration de la détection d'entertoxines (points noirs) et mesures de concentration à l'aveugle (points colorés) 

Nous développons des technologies pour la détection ultra-sensible - à des concentrations femto- ou attomolar range) de protéines et d'acides nucléiques (ADN et ARN) dans des échantillons biologiques, comme alternatives aux méthodes usuelles et aux plus sensibles récemment développées (ELISA, ECLIA, Simoa, (q)PCR ,...), en utilisant respectivement des méthodes d'immunomarqage et  d'hybridization .   Avec le développement d'instrumentation ad hoc, nous réalisons la détection de cibles multiples dans des environnements variés (tampons acqueux, plasma, sérum, culture cellulaire), qui consistuerons la base de futurs tests de diagnostic in vitro

Droite:  Plan du système de détection ultra-sensible, basés sur l'excitation UV et la collection résolue en temps. Gauche: Détection de l'insuline dans du tampon aqeux et comparaison au test ELISA de référence.  

 

References

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F. Mousseau, C. Féraudet Tarisse, S. Simon, T. Gacoin, A. Alexandrou, C. I. Bouzigues. Luminescent Lanthanide Nanoparticle-Based Imaging enables Sensitive, Quantitative and Multiplexed in vitro Lateral Flow Immunoassays Nanoscale 13, 14814 (2021)

R. Kuhner, C. Bouzigues, C. Cardone, R. Lestini, A. Alexandrou, R. Vieira Perrella, T. Gacoin. Procédé de détection ultra-sensible à l’aide de particules photoluminescentes. FR2308669 (2023)

P. Preira, M. Richly, C. Bouzigues, A. Alexandrou, T. Gacoin. Test à diffusion capillaire mettant en œuvre des nanoparticules inorganiques photoluminescentes. WO2020/016308A1

 

P. Preira, M. Richly, C. Bouzigues, A. Alexandrou, T. Gacoin. Procédé de détection ultra-sensible à l’aide de particules photoluminescences WO2019/025618A1

 

P. Preira, M. Richly, C. Bouzigues, A. Alexandrou, T. Gacoin, R. Mohammedi. Particules luminescentes à base de terres rares et leur utilisation à titre d’agent de diagnostic. WO2018/211109A1