Surveillance continue du glucose
Nanosenor de glucose sensible intégré dans les tissus et utilisant l'enzyme Glucose Oxidase inactive
La surveillance des niveaux de glucose est l'un des éléments clés de la surveillance de la santé. Une équipe de chercheurs a mis au point un nanocapteur fluorescent indépendant des piles, basé sur des Nanotubes de carbone à paroi unique et une forme inactive de l'enzyme glucose oxydase (GOx). L'enzyme n'étant pas sous sa forme active, l'analyte n'est pas consommé pendant la mesure et il est possible de réaliser une bio-imagerie continue, réversible et non invasive des niveaux de glucose dans les fluides et les tissus corporels, rapporte l'équipe dans la revue Angewandte Chemie.
© Wiley-VCH
Les niveaux de glucose dans le sang sont généralement mesurés à l'aide de capteurs électrochimiques basés sur le GOx. Toutefois, ces capteurs produisent du peroxyde d'hydrogène toxique comme sous-produit et, en outre, nécessitent des circuits électriques et des batteries encombrants, ce qui rend difficile la préparation de dispositifs implantables pour une mesure continue. Les minuscules SWCNT, en revanche, peuvent être intégrés dans les tissus et fournir des informations de bio-imagerie : lorsqu'ils sont excités par la lumière, les SWCNT produisent un signal de fluorescence dans l'infrarouge proche qui traverse les tissus et peut être facilement enregistré à l'aide de techniques de bio-imagerie non invasives.
Malheureusement, il est difficile de fabriquer des nanocapteurs SWCNT à base de GOx, car la technologie la plus efficace pour charger des molécules sur les SWCNT - la sonication - inactive essentiellement les molécules de GOx. Markita P. Landry et son équipe de recherche de l'université de Californie à Berkeley, aux États-Unis, ont réfuté l'hypothèse selon laquelle les capteurs à base de GOx nécessitent des GOx actifs pour détecter efficacement le glucose. En utilisant la sonication, ils ont préparé des capteurs SWCNT chargés de GOx qui ont détecté le glucose de manière fiable, sélective et sensible, comme cela a été démontré pour les mesures de glucose dans le sérum, le plasma et les tranches de cerveau de souris.
Les chercheurs ont expliqué ce résultat surprenant par la capacité de l'enzyme GOx inactive à se lier au glucose sans le convertir. La liaison seule était suffisante pour moduler le signal de fluorescence. Afin d'être totalement indépendants de l'activité GOx, les chercheurs ont également construit une enzyme GOx dépourvue du groupe réactif nécessaire à la conversion du glucose. Le capteur apo-GOx-SWCNT qui en résulte a détecté le glucose dans les fluides corporels et les tranches de cerveau de souris de manière aussi fiable que le conjugué original de SWCNT et de GOx naturel.
Les chercheurs soulignent que l'utilisation de molécules GOx inactives présente des avantages majeurs. Par exemple, le processus de fabrication des nanocapteurs GOx-SWCNT peut être simplifié en utilisant la sonication comme étape de préparation efficace. En outre, comme l'analyte n'est pas consommé par la réaction enzymatique, aucun sous-produit toxique n'est produit et les mesures sont intrinsèquement réversibles, ce qui permet une surveillance continue et non invasive du glucose dans les fluides tissulaires.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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