Currently available in French only. On se demande parfois à quoi peuvent bien servir les nanosciences. Jean-François Masson, professeur au Département de chimie de l'Université de Montréal, a une bonne réponse à cette question. Il recourt en effet aux nanosciences pour perfectionner et miniaturiser des instruments de diagnostic médical.
Sur le modèle du glucomètre qui permet, à partir d'une seule goutte de sang, de mesurer le taux de glucose sanguin et de gérer le traitement du diabète, l'équipe du professeur Masson conçoit des outils qui pourraient favoriser le dépistage de molécules liées à une maladie en particulier.
«Dans les cas de cancer par exemple, certaines protéines en surnombre – qui varient selon le type de cancer – nous révèlent la présence de la maladie, explique le chercheur. Le même phénomène s'observe dans la “crise cardiaque silencieuse”, où une grande quantité de protéines musculaires sont présentes.»
Le professeur Masson travaille sur un instrument universel qui pourrait servir au diagnostic de plusieurs maladies et qui serait à peine plus gros qu'un glucomètre. En plus du cancer et de l'infarctus, l'outil permettrait notamment de déterminer quel antibiotique utiliser contre une maladie infectieuse en désignant les enzymes en présence ou encore de doser la chimiothérapie en suivant l'évolution de la maladie en temps réel.
Spectroscopie des plasmons de surface
Le procédé sur lequel repose cet instrument est la spectroscopie de résonance des plasmons de surface. La spectroscopie est l'analyse du spectre lumineux qui produit par la transformation d'une substance en énergie et qui livre la composition de cette substance. L'analyse peut également se faire à partir de l'absorption d'une onde lumineuse par un produit. Quant au plasmon, il s'agit d'une onde électromagnétique de quelques dizaines de nanomètres émise à l'interface d'un métal et de l'air en présence d'une source lumineuse.
Comme exemple de phénomène plasmonique, Jean-François Masson mentionne que l'or apparait rouge à l'échelle nanométrique et que cela est causé par l'absorption de la lumière par le métal. Ce type de phénomène peut faciliter la détection de molécules à des doses très faibles par un spectrophotomètre.
Les travaux de Jean-François Masson ont par ailleurs montré que, lorsque la surface de l'or est perforée de nanotrous, le repérage des molécules recherchées en est amélioré. Bien que le phénomène demeure pour l'instant inexpliqué, il est mis à profit dans les instruments mis au point par le chercheur.
Étant donné que le procédé opère à très petite échelle, le diagnostic n'en est que plus précis, puisqu'il peut porter sur des quantités infinitésimales ou plus fines que celles décelées par les méthodes habituelles. «Dans les cas de cancer, où il y a toujours une interprétation subjective des résultats, ça nous permet d'éviter les faux positifs causés par des molécules qui ne sont pas des signaux de tumeur. Le dépistage devient ainsi plus objectif», affirme le professeur.
De plus, le diagnostic par plasmons permet de miniaturiser et de rendre plus performants d'énormes appareils qui sont lents et couteux. C'est le cas du test ELISA (pour enzyme linked immunosorbent assay), qui sert entre autres à dépister le VIH à partir de la présence des antigènes du sida dans le sang.
«Cet appareil est volumineux et dispendieux, son fonctionnement nécessite un personnel spécialisé et il prend de six à huit heures pour donner un résultat. Nous en avons réalisé une version portable, moins couteuse et qui livre ses résultats en quelques minutes.»
Dans l'immédiat, le chercheur travaille à l'application de son procédé au dépistage du cancer du sein. Trois des composantes qu'il a créées dans son laboratoire ont fait l'objet de brevets et, par l'intermédiaire d'Univalor, une compagnie sera bientôt constituée pour la commercialisation.
Daniel Baril
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