Article de référence | Réf : R6718 v1

Ouverture sur d'autres systèmes et perspectives
Biopuces dynamiques et imagerie en mode de plasmon de surface

Auteur(s) : Pierre LECARUYER, Michael CANVA

Date de publication : 10 déc. 2008

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RÉSUMÉ

Les nouvelles générations de systèmes de biopuces, les biopuces dynamiques, permettent d’accéder à la cinétique des interactions biomoléculaires et devraient révolutionner leurs caractérisations. Ces systèmes ont des applications tant en recherche qu’en outil de routine pour l’identification de signatures moléculaires. La méthode de choix repose actuellement sur des techniques d’imagerie en mode de résonance de plasmon de surface. La simplicité de l’utilisation des biopuces, ainsi que sa fiabilité, en font un outil majeur pour l’analyse généralisée, en temps réel et à faible coût, de molécules en faible quantité.

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ABSTRACT

Dynamic biochips and surface plasmon imagery

The new generations of biochip systems, the dynamic biochips, allow access to the kinetics of biomolecular interactions and will in the future revolutionize their characterizations. These systems have applications in research and are additionally a routine tool for the identification of molecular signatures. At the moment, the method of choice is based upon surface plasmon resonance imagery techniques. As the use of biochips is easy and reliable, they have become an important tool for the generalized analysis of molecules of small quantities; both in real-time and at low-cost.

Auteur(s)

  • Pierre LECARUYER : Doctorant au laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'optique

  • Michael CANVA : Directeur de recherche - Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'optique - Institut d'optique Graduate School, Université Paris Sud, CNRS

INTRODUCTION

Nouvelles générations de systèmes de biopuces, les biopuces dynamiques permettent d'accéder à la cinétique des interactions biomoléculaires (figure 1) et devraient révolutionner leurs caractérisations. Ces systèmes peuvent avoir des applications tant en recherche qu'en outil de routine pour l'identification de signatures moléculaires. La méthode de choix repose actuellement sur des techniques d'imagerie en mode de résonance de plasmon de surface.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-r6718


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7. Ouverture sur d'autres systèmes et perspectives

Si les capteurs à résonance de plasmon de surface commencent à s'imposer sur le marché des biocapteurs, il ne faut pas oublier d'autres technologies parallèles déjà fortement présentes ou qui peinent parfois à s'imposer par conservatisme mais font évoluer les systèmes, que ce soit dans l'analyse post-expérimentale des expériences ou dans l'amélioration de la fluidique par exemple.

  • Il existe ainsi d'autres technologies optiques permettant de réaliser des capteurs optiques, que ce soit avec des guides d'ondes, par interférométrie   ou par fluorescence. Par ailleurs, les systèmes de biopuces à fluorescence dominateurs sur le marché ont évolué au contact des autres technologies. Alors que les premiers modèles se contentaient de faire de la mesure post-réaction et perdaient la valeur de la dynamique, de nouveaux modèles associent la localisation spatiale et la dynamique de la résonance de plasmon de surface avec la sensibilité de la fluorescence en venant exciter les fluorophores à l'aide d'ondes évanescentes. De plus, ce système profite d'une technologie de réalisation des biopuces déjà bien en place. La contrainte de ces systèmes réside néanmoins toujours dans la nécessité d'un marquage préalable des réactifs à analyser et leur éventuel impact sur les cinétiques que l'on cherche justement à caractériser. Notons de plus qu'il existe des applications, notamment dans les domaines de la pollution et de la défense, pour lesquels il n'est pas envisageable de marquer les cibles préalablement à leur détection.

  • Il existe également des biopuces dynamiques à système microélectronique fonctionnant sur la détection des variations d'impédance induites par les interactions biomoléculaires dans une cellule. Dans ce cas, lorsqu'une interaction a lieu entre deux électrodes, l'impédance électrique du milieu est modifiée et détectée par la variation induite du courant (ACEA Biosciences, Applied biophysics, MDS Sciex). Ces biopuces profitent très largement des avancées technologiques de la micro-électronique et notamment du silicium.

  • Enfin, la troisième grande famille de capteurs est basée sur les ondes acoustiques. Ces biopuces sont constituées de microbalances à quartz dont la fréquence est modifiée par tout changement chimique, d'épaisseur, de forme ou de masse (Akubio, Q-sense).

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1 Sources bibliographiques

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2 Annexe

À lire également dans nos baseshttp://www.techniques-ingenieur.fr

SOULARUE (P.) - GIDROL (X.) - Puces à ADN -  [RE 6], Bioprocédés (2002).

GIDROL (X.) - BAGHDOYAN (S.) - ROUPIOZ (Y.) - Les biopuces -  [RE 17], Bioprocédés (2004).

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RéférencesAutres ouvrages

LECARUYER (P.) - MANNELLI (I.) - COURTOIS (V.) - GOOSSENS (M.) - CANVA (M.) - Surface plasmon resonance imaging as a multidimensional surface characterization instrument – application to biochip genotyping - Analytica Chimica Acta 573,...

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