15/04/2015 - Concevez dans votre thèse biosenseurs basés sur des résonances optiques pour applications médicales

Menéame

Un ingénieur en télécommunications par l’UPNA, Abián Bentor Socorro Léránoz, a conçu dans sa thèse de doctorat biosenseurs basés sur des résonances optiques, pour être utilisés dans des applications médicales comme, par exemple, la détection de la maladie céliaque. En plus d’obtenir une plus grande résolution et une plus grande sensibilité, ces appareils utilisent des matériaux beaucoup moins chers et polyvalents que ceux utilisés dans les technologies actuelles (principalement l’or et les métaux nobles), ce qui peut être une alternative possible dans la conception de capteurs biomédicaux.

Un biocapteur est un instrument qui utilise des molécules biologiques (biorécepteurs) pour détecter d’autres substances biologiques ou chimiques. Dans cette thèse, les biorécepteurs ont été des molécules biologiques appelées anticorps, que l’organisme crée spécifiquement pour lutter contre les antigènes. Un antigène est une substance étrangère au corps humain que notre système immunitaire reconnaît comme une menace et contre laquelle il réagit en produisant des anticorps pour l’identifier et la neutraliser. En outre, le biosenseur est constitué d’un substrat (où se produit le phénomène physique qui traduit les réactions biologiques en informations intelligibles) et de la couche d’immobilisation, qui fait que les anticorps sont attachés au substrat.

"L’une des particularités - dit l’auteur - est que nous utilisons comme substrat des guides-ondes de silice, sur lesquelles nous générons un certain type de résonances." Les biocapteurs conçus sont basés sur le mouvement de la longueur d’onde des résonances générées en fonction de la quantité d’antigènes détectés. "Quand les anticorps se joignent aux antigènes, il y a un changement minimal de longueur d’onde que nos biocapteurs sont capables de détecter." Cela est possible grâce à la résolution que ces biocapteurs obtiennent et à leur sensibilité, "qui permet d’augmenter les liens anticorps-antigènes, nous pouvons voir combien les résonances se déplacent en longueur d’onde."

La thèse porte le titre "Study and design of thin-film-deposited optical biosensing devices based on wavelength detection of resonances" (étude et conception de dispositifs optiques biosenseurs, déposés avec des films minces, basés sur la détection de longueur d’onde de résonance). Il a été dirigé par les professeurs Ignacio del Villar Fernández et Jesús María Corres Sanz du département d’ingénierie électrique et électronique de l’UPNA, et a reçu la note exceptionnelle cum laude.

Application médicale

Le travail réalisé par Abian Secorro est orienté vers les applications médicales. En principe, plus les antigènes sont détectés dans l’échantillon, plus la maladie est avancée. " C’est ce que nous verrons: si vous êtes dans un état initial ou final, vous aurez peu d’antigènes et peu d’anticorps, ce qui permettra de déplacer l’IRM vers des longueurs d’onde proches de la longueur de référence. Si la phase est plus avancée, les concentrations détectées seront plus élevées, de sorte que l’IRM changera beaucoup en longueur d’onde," explique-t-il.

La technologie utilisée est basée sur des modes de perte (System, lossy mode resonances), où le Laboratoire des capteurs de l’Université Publique de Navarre est pionnier. "Cette technologie s’est révélée être un concurrent potentiel de la base de plasmas de résonance superficielle (SPRs, Surface plasmon resonances), qui actuellement cote la plupart des applications biosensorelles."

Ce travail vise, en définitive, à optimiser les paramètres des guides-ondes optiques utilisés pour générer des résonances qui fournissent la plus grande résolution et sensibilité possible, ce qui est crucial dans le domaine des biocapteurs. Deux prix ont été décernés aux conférences internationales Trends in Nanotechnology 2012 et Optical Fibre Sensors 2014. Dans cette dernière, le biosenseur a été conçu pour détecter la maladie céliaque et la concentration d’anticorps détectée pour diagnostiquer cette maladie a été réduite - par rapport aux valeurs habituelles dans le domaine clinique.

Abián Bentor Socorro Léránoz

Il a fait des études d’ingénierie des télécommunications (2010) et de Master de ingénierie biomédicale (2012) à l ’: UPNA, institution où il travaille en tant que personnel de recherche en formation au Laboratoire des capteurs. Il est membre de l’Institut de Recherche Smart Cities (février 2015) et docteur en Ingénierie (mars 2015). Il a organisé des cours de mise à jour sur les questions de biomédecine et de nanotechnologies appliquées à la détection des biomolécules. Au Centre Jérónimo d’Ayanz, avec d’autres partenaires de projet, ils ont obtenu un brevet sur les étiquettes pour les emballages actifs, une idée qui a été récompensée en 2011 par les prix Crea EIBT du gouvernement de Navarre pour des projets technologiques. Au cours de sa formation, il a effectué un séjour de recherche de six mois à l’Armani Research Lab de l’Université de Californie du Sud (Los Angeles, États-Unis). Il a participé à six projets de recherche, 12 articles dans des revues nationales et internationales, 11 contributions à des congrès nationaux et internationaux et 1 chapitre de livre sur les biocapteurs de fibres optiques. Il collabore en outre sur divers blogs et activités de vulgarisation scientifique.

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UPNA

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