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16/06/2003 • 18h53

Des cellules humaines branchées pour détecter les substances toxiques

Bientôt des biopuces contre le bioterrorisme ?

Des chercheurs américains ont découvert comment effectuer une mesure électrique du stress des cellules humaines : Le procédé pourrait servir à construire des puces capables de reconnaître la présence de substances dangereuses dans les stades, les métros, les usines ou le corps humain.

Utiliser des organismes vivants comme détecteurs de poison n’est pas une idée nouvelle. Des canaris emportés par les mineurs (et les GIs) pour prévenir de la présence de nappes de gaz toxiques aux truites qui veillent à la qualité des eaux des réservoirs de Montsouris, l’état physique général des êtres vivants sert parfois de système d’analyse chimique et de contrôle bon marché et performant.

Les ingénieurs et les biophysiciens de l’Université de Berkeley et de la société biotech Excellin Life Sciences Inc ont pensé que des cellules humaines seraient le meilleur indicateur possible de la présence de produits toxiques pour l’homme. Encore fallait-il pouvoir étudier l’état de ces cellules...

Dans l’édition de juin de la revue scientifique Sensors and Actuators A, Yong Huang, Naveep S. Sekhon, James Borninski, Ning Chen and Boris Rubinsky présentent une technique qui leur permet d’évaluer l’état de santé d’une simple cellule à partir de ses propriétés électriques. Ils se sont en effet aperçus que lorsqu’une cellule est en train de mourir, sa membrane externe n’assure plus son rôle de barrière active aux ions, et sa résistance électrique diminue sensiblement.

Ainsi, ils ont ajouté des doses croissantes d’un détergent, le Triton X100, à une solution dans laquelle baignait une cellule humaine de culture connectée à une puce. Cette puce a été capable de détecter instantanément la brusque baisse de résistance électrique qu’entraîne la mort cellulaire, cette fois due à la présence du toxique Triton X100.

La même technique pourrait selon eux être utilisée pour détecter la présence d’autres produits dangereux, notamment les polluants industriels ou les agents chimiques incapacitants. La gamme des applications potentielles est vaste car contrairement aux systèmes de détection existants, qui ne contrôlent que la présence d’agents spécifiques déjà connus, cette biopuce serait en mesure de détecter tous ceux qui s’en prennent à la membrane des cellules humaines.

Boris Rubinsky, l’un des auteurs de l’étude, travaille actuellement à la mise au point d’une biopuce qui serait ainsi capable de tester très rapidement, sans danger et pour un moindre coût, la toxicité cellulaire des nouveaux médicaments anticancéreux.

Le sommaire de la revue Sensors and Actuators A, 15 juin 2003:
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=IssueURL&...
 
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