Transistors organiques ultra-sensibles : une avancée pour la détection de biomarqueurs

Dans le domaine de la santé, il est primordial d’être capable de détecter des quantités infinitésimales de biomarqueurs – jusqu’à l’heure indétectables – dans l’espoir de diagnostiquer les maladies le plus tôt possible et optimiser ainsi les soins des patients. On utilise pour cela des transistors organiques électrochimiques, composants électroniques à base de polymères semiconducteurs, qui permettent de convertir et amplifier un signal ionique en un signal électrique. La structure de ces transistors est modulable, ce qui permet de reconnaître spécifiquement certains biomarqueurs (biomolécules, ions, protéines, etc…). Biocompatibles, ces transistors peuvent être utilisés pour détecter des concentrations très faibles de biomarqueurs dans des fluides biologiques (salive, sang, urine, etc) . Il est possible d’augmenter encore leur sensibilité, et donc de détecter des concentrations encore plus faibles, en améliorant la conductivité électrique du polymère semiconducteur.

En collaboration avec des équipes de l’Institut Charles Sadron (CNRS/Université de Strasbourg), de l’Université de Linköping (Suède) et de l’Université de Bern (Suisse), des scientifiques de l’Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (CNRS/Université de Strasbourg) sont parvenus à établir un nouveau record mondial d’amplification de signal pour un transistor organique électrochimique. En proposant une ingénierie moléculaire et une mise en forme innovantes du polymère, ils multiplient par 10 sa conductivité électrique et par 5 le pouvoir d’amplification du détecteur. 

Cette augmentation de la sensibilité devrait permettre de détecter des quantités infinitésimales de biomarqueurs jusqu’à maintenant indétectables, et améliorer, par exemple, la surveillance du diabète ou le dépistage de certains cancers et de maladies neurodégénératives. Mais pas uniquement. Cette capacité nouvelle à mesurer des signaux faibles pourrait également contribuer à suivre la potabilité de l’eau en temps réel ou encore optimiser l’usage d’insecticides pour l’agriculture en comprenant mieux comment les plantes se défendent lors d’attaques d’insectes.

Rédacteur : CCdM, OB