Pour la première fois, des scientifiques russes ont créé et testé des capteurs d'ADN contenant un colorant jaune d'acridine. Il interagit d'une manière particulière avec les molécules d'ADN et présente également la capacité de s'agréger. Ceci et l'agrandissement de la surface du capteur avec de la suie ont fourni une sensibilité élevée aux petits antibiotiques et généralement difficiles à détecter, même si leur concentration est très faible. De plus, les performances du dispositif ne sont pas affectées par des interférences fréquentes entre les stabilisateurs de forme posologique et les protéines du patient. Les résultats des travaux, réalisés avec le soutien d'une subvention de la Russian Science Foundation (RSF), sont publiés dans la revue Sensors.
Le principe de fonctionnement de capteurs d'ADN très prometteurs en analytique repose sur le fait que certaines molécules (qui sont déterminées à leur aide) peuvent se lier à l'ADN et même le détruire. On parle souvent d'antibiotiques et de cytostatiques utilisés dans le traitement du cancer : ils endommagent l'ADN des cellules tumorales et déclenchent leur mort. Dans le même temps, ils affectent également les tissus sains et, si leur nombre dans le corps du patient est trop important, ils peuvent être dangereux. Par conséquent, il est très important de pouvoir les suivre avec une grande précision.
Un capteur ADN est constitué d'un support d'électrode conductrice sur lequel sont appliqués des substances spéciales - des modificateurs - et de l'ADN. Ces derniers réagissent avec les substances présentes dans la solution entourant le capteur et, par conséquent, les propriétés redox du modificateur changent. Les appareils enregistrent ce signal, et à partir de là, vous pouvez comprendre qu'une certaine substance de l'échantillon commence à interagir avec l'ADN.
«Lorsque nous identifions de grosses molécules comme des protéines, le signal sera élevé, mais nous devons parfois travailler avec des composés de faible poids moléculaire, qui n'affectent pas de manière significative les propriétés du système. Dans de tels cas, il est nécessaire de compliquer à la fois le protocole de création d'un capteur d'ADN et le protocole de mesure », explique Tatyana Kulikova, PhD en chimie, employée du laboratoire de recherche en bioélectricité et biocapteurs de l'Université fédérale de Kazan.
Des employés de l'Université fédérale de Kazan (Kazan) et de l'Université fédérale de l'Oural (Ekaterinbourg) ont créé un capteur ADN unique. Ils ont appliqué du noir de carbone ("suie") à l'électrode de carbone vitreuse, ce qui a augmenté la surface active, et en plus - un colorant jaune d'acridine et de l'ADN.
Les chercheurs ont testé le système résultant en détectant l'antibiotique doxorubicine dans des solutions aqueuses. Le capteur s'est avéré très sensible et a permis de déterminer les quantités nanomolaires du médicament, et il n'a pas interféré avec les protéines plasmatiques et les stabilisants des formes posologiques ajoutés au mélange. Comme le suggèrent les auteurs, un rôle important dans la précision du test a été joué par le fait que les molécules de jaune d'acridine formaient des agrégats.
« C'était la première fois que nous utilisions ce colorant dans le cadre d'un capteur d'ADN, et il était important de démontrer le fait même de son travail en tant que modificateur de surface. Cela a permis la détermination de très faibles concentrations de doxorubicine, mais en même temps n'a pas nécessité une procédure complexe de modification du capteur. Le système est prometteur, et dans le cadre du projet, nous continuerons à l'améliorer », résume la chef de projet de la Fondation scientifique russe Anna Porfirieva, PhD en chimie, professeure agrégée du département de chimie analytique de l'Université fédérale de Kazan.
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