Pore pour la Reconnaissance Electrique d’Interactions Spécifiques – PRECIS

Un nanopore artificiel et biofonctionnalisé représente un moyen innovant de détecter des macromolécules cibles individuelles. Les parois internes d'un nanopore sont fonctionalisées avec des sondes biologiques (ADN simple brin, peptides) présentant une affinité avec les biomolécules cibles en solution. Le procédé de fonctionnalisation du nanopore repose sur une technique innovante, au meilleur de l'état de l'art, que nous avons découverte en 2007 et que nous avons nommée "électrofonctionnalisation sans contact“ (contactless electrofunctionalization - CLEF). La migration et l'interaction d'une biomolécule cible bloquant partiellement le pore en raison de sa taille peut être détectée électriquement en mesurant une baisse prolongée du courant ionique. Puisque la technique CLEF permet de déposer des sondes biologiques de manière très localisée, la plupart des interactions biologiques ont lieu à l'intérieur du nanopore et pas ailleurs sur la membrane, ce qui fournit potentiellement à ce nano-biocapteur une très grande sensibilité. Dans ce projet, nous étudierons et contrôlerons les conditions de fonctionnalisation des nanopores, en utilisant en particulier la microscopie électrochimique à balayage (SECM). Les interactions biologiques dans les nanopores seront caractérisées et validées par des mesures électriques. Les performances potentielles du biocapteur à nanopore seront étudiées avec deux événements de liaison typiques : 1) Fonctionnalisation des parois des nanopores avec des sondes ADN, hybridation spécifique et détection électrique de molécules ADN cibles, 2) Fonctionnalisation des parois des nanopores avec de petits peptides, reconnaissance spécifique et détection électrique d'anticorps de 150 kD (spécifiques du virus de l'hépatite C). Les objectifs de ce projet sont : 1) Etudier, comprendre et contrôler le procédé de fonctionnalisation, 2) Caractériser les matériaux obtenus dans les pores (description physicochimique et structurale des couches électrodéposées) par microscopie électrochimique à balayage (SECM), 3) Appliquer le procédé de fonctionnalisation à l'immobilisation de molécules d'intérêt biologique (sondes ADN et peptides) et détecter électriquement des événements de reconnaissance spécifique se déroulant à l'intérieur du nanopore.