Article

1 - PUCES À ADN

2 - PUCES À PROTÉINES

3 - PUCES À SUCRES

4 - PUCES À CELLULES

5 - LABORATOIRES SUR PUCE

6 - MARCHÉ DES BIOPUCES

7 - ÉCUEILS DES BIOPUCES ET SOLUTIONS APPORTÉES

8 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : BIO7150 v1

Biopuces : applications et devenir

Auteur(s) : Véronique ANTON LEBERRE

Date de publication : 10 mai 2013

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Une biopuce est un outil d'analyse multiplexé, d'interaction entre une sonde fixée sur un support et une cible en solution. Différents types de biopuces ont été développés depuis les années 1990 : puces à ADN, à protéines, à peptides, à sucres, à cellules, pour des applications variées. Aujourd'hui les évolutions des laboratoires sur puces poussent au plus loin la miniaturisation en intégrant toutes les étapes d'une analyse, depuis la préparation des échantillons jusqu'à l'analyse des résultats. L'intérêt des biopuces réside dans leur efficacité et la vitesse d'obtention des résultats, ainsi que dans la densité d'informations qu'elles contiennent.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Biochips - Present and future Applications

A biochip is a multiplex analysis tool of interaction between a probe fixed on a support and a target in solution. Various types of biochips have been developed since the 1990s: DNA, protein, peptide, sugar and cell biochips for various applications. Currently, the evolutions of laboratories on chips push the limits of miniaturization by integrating all the stages of an analysis, from the sample preparation to the analysis of results. The interest of biochips lies in their efficiency and speed of result acquisition as well as in the density of the information they contain.

Auteur(s)

  • Véronique ANTON LEBERRE : Chargée de recherche au CNRS - Responsable de l'équipe biopuces bionanotechnologies du LISBP UMR INSA/CNRS 5204/INRA 791 et de la plate-forme GeT-Biopuces de la Génopole Toulouse Midi-Pyrénées

INTRODUCTION

Le concept des biopuces date du début des années 1990, mais c'est dans les années 2000 que les développements fourmillent et bouleversent le secteur des biotechnologies, notamment avec l'essor des puces à ADN. À vrai dire, l'idée n'est pas vraiment nouvelle. La puce à ADN représente la fusion de deux découvertes vieilles de plus de cinquante ans :

  • les travaux de J. Watson et F. Crick – Prix Nobel de physique 1962 – qui découvrent que l'ADN, cette molécule qui détermine le patrimoine génétique, est composé de deux brins complémentaires formant une structure en double hélice ;

  • le développement de la puce électronique.

Il ne reste alors plus qu'à réunir ces deux découvertes. L'idée est très simple, chaque brin d'ADN est constitué d'un enchaînement de nucléotides qui se lie à son brin complémentaire dans une exacte symétrie. Il suffit donc de fixer un seul de ces brins sur une puce : quand celui-ci rencontrera son complémentaire marqué, il y aura émission d'un message fluorescent, capté par un scanner et analysé par les logiciels appropriés. C'est là toute la magie de ce concentré de technologies : transformer une réaction biologique en signal électronique. L'idée ingénieuse voit ses développements et applications foisonner dans les années 2000, lorsque le vaste projet de décryptage du génome humain, le Human Genome Project (HGP), arrive à maturité. Depuis lors, le concept même de biopuces n'a fait que s'accroître et se renforcer. Reposant sur l'association de technologies pluridisciplinaires intégrant la micro-électronique, la chimie, l'analyse d'images, la bio-informatique, les mathématiques, la biopuce est devenue un outil d'analyse multiplexé d'interactions entre une sonde fixée sur support et une cible (analyte) en solution, marquée et extraite de systèmes biologiques. Les sondes sont déposées à des positions précises par méthode mécanique ou synthétisées directement sur la surface du support de la puce et sont des biomolécules de nature différente suivant le type de puces auquel on fait référence :

  • des acides nucléiques, dans le cas des puces à ADN ;

  • des protéines ou peptides, dans le cas des puces à protéines ;

  • des glycanes ou biomolécules glycosylées, dans le cas des puces à sucres ;

  • des cellules entières, dans le cas des puces à cellules.

Dans cet article, seront décrits ces différents types de biopuces, ainsi que le large panel de leurs applications, souvent méconnues. Nous aborderons ensuite les limites de cette technologie, mais aussi ses atouts qui en font, malgré l'apparition de nouvelles technologies de pointe, comme le séquençage de nouvelle génération, une technologie robuste et plébiscitée par de nombreux laboratoires. Les biopuces restent de nos jours abondamment utilisées dans les laboratoires pour des applications aussi variées que l'étude de l'expression des gènes, le génotypage, l'analyses des interactions protéines-protéines ou protéines-sucres, l'impact d'effecteurs exogènes sur des cellules ou encore l'effet d'ARN dit « interférent » sur des cellules transfectées. Si les champs d'applications des biopuces sont variés, les secteurs d'activité les utilisant le sont tout autant (la recherche fondamentale et pharmaceutique, le diagnostic médical, le contrôle agroalimentaire et industriel, les armes biologiques, etc.) et expliquent les prévisions toujours croissantes du marché des biopuces et de leur miniaturisation que sont les laboratoires sur puce.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

Medical diagnosis   |   Food control   |   Genotyping   |   Epigentics   |   Microfluidics

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bio7150


Cet article fait partie de l’offre

Bioprocédés et bioproductions

(159 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Bioprocédés et bioproductions

(159 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SHALON (D.), SMITH (S.J.), BROWN (P.O.) -   A DNA microarray system for analyzing complex DNA samples using two-color fluorescent probe hybridization.  -  Genome research, 6, p. 639-645 (1996).

  • (2) - DeRISI (J.), PENLAND (L.), BROWN (P.O.), BITTNER (M.L.), MELTZER (P.S.), RAY (M.), CHEN (Y.), SU (Y.A.), TRENT (J.M.) -   Use of a cDNA microarray to analyse gene expression patterns in human cancer.  -  Nat. Genet., 14(4), p. 457-4s60 (1996).

  • (3) - SCHENA (M.), SHALON (D.), HELLER (R.), CHAI (A.), BROWN (P.O.), DAVIS (R.W.) -   Parallel human genome analysis : microarray-based expression monitoring of 1 000 genes.  -  Proc. Natl. Acad. Sci., USA., 1, 93(20), p. 10614-10619 (1996).

  • (4) - DeRISI (J.), IYER (V.), BROWN (P.O.) -   The MGuide : a complete guide to building your own microarrayer.  -  Stanford, CA : Stanford University, (1998).

  • (5) - SCHENA (M.), SHALON (D.), DAVIS (R.W.), BROWN (P.O.) -   Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray.  -  Science, 20, 270(5235), p. 467-470 (1995).

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Bioprocédés et bioproductions

(159 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS