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RÉSUMÉ
Depuis de nombreuses années, les colloïdes (latex, particules magnétiques, particules de silice, particules fluorescentes...) offrent de multiples potentialités d'applications, en particulier dans les domaines thérapeutique et diagnostique. L'intérêt majeur de ces matériaux dispersés réside dans leur grande surface spécifique, ce qui favorise leur utilisation comme supports solides de biomolécule ou vecteurs de principes actifs. Les particules de latex magnétiques sont ainsi largement employées car ils permettent la réalisation de la séparation douce, le tri sélectif, la purification de biomolécules, la réduction du temps d'analyse, et l'automatisation des tests de diagnostic. Ces latex, composés d'une matrice polymère et de nanoparticules d'oxyde de fer, constituent une dispersion stable appelée ferrofluide.
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Abdelhamid ELAISSARI : Chercheur au LAGEP, UMR5007, Université Claude Bernard, Lyon 1
INTRODUCTION
Les tendances actuelles dans le domaine biomédical, en général, et diagnostic, en particulier, visent à la conception d'outils permettant de réaliser des tests rapides (quelques minutes), sensibles (notamment aux maladies infectieuses : SIDA, hépatites, etc.), spécifiques et automatisés. L'utilisation de systèmes particulaires bien caractérisés, d'anticorps monoclonaux, ainsi que l'introduction récente de la technologie de biologie moléculaire permettant la synthèse de sondes nucléiques dans le diagnostic biologique répond en partie aux exigences des acteurs de la santé. Dans ces domaines, les colloïdes sont largement utilisés comme supports solides de biomolécules ou vecteurs de principes actifs pour des applications diagnostic et thérapeutiques respectivement.
Les colloïdes magnétiques, en particulier, sont largement employés car ils permettent de remplacer les techniques lourdes de centrifugations, de sédimentation, et de filtrations, par une simple séparation de phase par application de champ magnétique via l'utilisation d'un électroaimant ou d'un aimant permanent.
À ce jour, les colloïdes magnétiques les plus utilisés sont des particules de latex magnétiques (de taille comprise entre 1 et 10 μm) composées d'une matrice polymère et de nanoparticules d'oxyde de fer (de taille comprise entre 5 et 12 nm). L'élaboration de ces latex nécessite la synthèse de nanoparticules d'oxyde de fer ou de dispersion de nanoparticules magnétiques appelée « ferrofluide ».
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- Version courante de sept. 2015 par Abdelhamid ELAISSARI
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4. Applications médicales
Le diagnostic médical a pour but de déceler dans un prélèvement humain (sang, sérum, crachats, extrait cellulaire, etc.), la présence d'un analyte (ARN, ADN, urée, cholestérol, hormone, virus, bactéries, etc.). Pour ce faire, la méthode généralement utilisée est basée sur la capture spécifique qui consiste à immobiliser, sur un support solide, une molécule biologique (antigène, anticorps, oligonucléotide, etc.) capable de fixer spécifiquement l'analyte recherché.
Les principales exigences pour la conception de tests de diagnostic performants reposent sur la spécificité, la sensibilité, la rapidité, et le coût du test élaboré. Pour y répondre, un large éventail de particules a été utilisé comme support solide de biomolécules. En effet, ces colloïdes offrent des avantages grâce à l'importante surface spécifique disponible, une fonctionnalisation variable et une séparation rapide (centrifugation, filtration, aimantation).
4.1 Exemple d'application de nanoparticules magnétiques
Les nanoparticules magnétiques (5 à 12 nm de diamètre) obtenues en suspension dans l'eau sont utilisées dans le diagnostic biomédical comme outil d'extraction et de transport de biomolécules. Ces nanoparticules sont fonctionnalisées, soit par voie chimique, soit par adsorption des polymères hydrophiles fonctionnalisés. La présence des fonctions chimiques (—NH2 , —COOH, —SH, —CHO....) à la surface des nanoparticules permet la fixation d'une grande variétés de ligands récepteurs (protéines, enzymes, anticorps ou fragments d'anticorps), des ligands polyfonctionnels tels que les polymères ou des phospholipides pour applications in vivo comme agent de contraste dans l'imagerie médicale (pour le dépistage de tumeurs cancéreuses, par exemple). Le ligand à la surface des nanoparticules est choisi en fonction de la cible recherchée afin de conserver la spécificité. Les nanoparticules ainsi modifiées sont capables de reconnaître spécifiquement les entités protéiques, les acides nucléiques, les virus, les bactéries, et les cellules ([3] [4]...
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