Des chercheurs de la Northwestern University ont mis au point un transistor capable de multiplier par 1000 le signal créé par les capteurs électrochimiques. Cette percée pourrait permettre le développement de capteurs implantables hautement sensibles capables de mesurer de minuscules changements dans la signalisation électrochimique dans le corps. Cela pourrait permettre aux cliniciens de surveiller les réponses des tissus en temps quasi réel, au lieu d’analyser un échantillon de sang sur un équipement de laboratoire encombrant et coûteux et d’obtenir les résultats des heures, voire des jours plus tard. Une telle technologie pourrait être utilisée pour surveiller la cicatrisation des plaies, par exemple, permettant aux cliniciens d’observer de près les signaux qui révèlent les processus de cicatrisation ou le développement d’une infection.
Les biocapteurs se développent rapidement et de nouvelles techniques pour détecter des biomarqueurs insaisissables ou suivre les subtilités des processus biologiques dans le corps évoluent constamment. Cependant, un défi épineux a été le signal incroyablement faible de ces capteurs, ce qui rend difficile la surveillance des processus en temps réel avec des dispositifs implantés. Au lieu de cela, une grande partie du travail de diagnostic consiste à prélever un échantillon de sang ou une biopsie, puis à effectuer des procédures de laboratoire ardues avec un équipement encombrant.
« Si nous pouvions mesurer de manière fiable les signaux biochimiques dans le corps, nous pourrions intégrer ces capteurs dans des technologies portables ou des implants qui ont un faible encombrement, moins de charge et ne nécessitent pas d’électronique coûteuse », a déclaré Jonathan Rivnay, l’un des développeurs du nouveau technologie. « Mais extraire des signaux de haute qualité est resté un défi. Avec une puissance et un espace limités à l’intérieur du corps, vous devez trouver des moyens d’amplifier ces signaux.
Jusqu’à présent, les chercheurs ont intégré leur transistor amplificateur de signal dans un capteur électrochimique à base d’aptamère. Les aptamères sont des brins d’ADN simples qui peuvent se lier à des molécules cibles dans le corps. Une fois liés, ils changent de forme, affectant le signal électrochimique du capteur dont ils font partie. Cependant, à ce jour, de tels capteurs produisent un signal faible qui peut facilement être déformé par le bruit dans les données.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont développé ce transistor capable d’amplifier considérablement le signal. Le système comprend également une électrode de référence à couche mince qui aide à stabiliser le signal. « Cette approche est largement applicable et n’a pas de cas d’utilisation spécifique », a déclaré Rivnay. « La grande vision est de mettre en œuvre notre concept dans des biocapteurs implantables ou des dispositifs portables qui peuvent à la fois détecter un problème et y répondre. »
Étudier en Communication Nature: Transistors électrochimiques organiques comme amplificateurs de signal sur site pour la détection électrochimique à base d’aptamères
Via : Université du Nord-Ouest
