Nanopore Unique Pour L'analyse Précoces De L'agrégation de b-Amyloïde précurseur Maladie D'Alzheimer – NANOoligo

Nous proposons une méthodologie combinant des expériences sur des nanopores uniques, des approches de simulation et des approches biologiques. La méthodologie suivie dans notre projet comprend les quatre étapes principales pour le développement d’un capteur: conception, étalonnage, application et transfert.
La conception inclura l’optimisation des nanopores et l'étude de l'adsorption d'amyloïde sur leur surface. L’étalonnage impliquera la production, la séparation, une étude complète de la dynamique de la translocation des fractions amyloïde à travers le nanopore unique afin d’attribuer chaque perturbation de courant à la population amyloïde. L’application consistera à utiliser un capteur nanopore pour étudier l’effet de l’inhibiteur et de la mutation ainsi qu’apporter une réponse, à l’impact des pesticides dans la formation des amyloïdes Aß. La phase de transfert sera la validation de notre méthode et de l’intégration du capteur nanopore dans premier prototype facile à manipuler.
Enfin, nous attendons du développement de cette nouvelle méthode analytique des avancées scientifiques et technologiques significatives permettant de i) Proposer une technologie nanopores transférable à d'autres amyloïdes responsables de la toxicité cellulaire impliquée dans divers troubles neurodégénératifs (ii) Améliorer nos connaissances de base en physique et en chimie-physique de la translocation de l'assemblage de protéines sous confinement. (iii) Améliorer notre compréhension de l'auto-assemblage aberrant de protéines sous-jacent des troubles neurodégénératifs et plus particulièrement le mécanisme moléculaire de la formation de fibrilles Aß à un stade précoce. (iv) Fournir des éléments pour aider à identifier l’implication de l’exposition aux pesticides comme facteur de risque environnemental dans la maladie d’Alzheimer.

Description complète de la conformation des PEG dans un nanopore

Détection des amyloïdes Abet par nanopore en milieu encombré

Production d’une gamme étalon par addition de EGCG

Proposer un device pour la detection d'amyloide

1. Ma, T., Arroyo, N., Marc Janot, J., Picaud, F., & Balme, S. (2021). Conformation of Polyethylene Glycol inside Confined Space: Simulation and Experimental Approaches. Nanomaterials, 11(1), 244.
2. Meyer, N., Janot, J. M., Lepoitevin, M., Smietana, M., Vasseur, J. J., Torrent, J., & Balme, S. (2020). Machine Learning to Improve the Sensing of Biomolecules by Conical Track-Etched Nanopore. Biosensors, 10(10), 140.
3. Arroyo, N., Balme, S., & Picaud, F., (2021). Impact of surface state on polyethylene glycol conformation confined inside a nanopore. The Journal of Chemical Physics

Les fibrilles amyloïdes sont impliquées dans de nombreuses maladies dégénératives liées à l’âge, dont les maladies d’Alzheimer, de Parkinson et de Huntington, ainsi que dans le diabète de type II 1. L’étude de ses structures biologiques ordonnées nécessite l’identification de nombreux intermédiaires cytotoxiques. Bien que différentes approches et techniques aient été utilisées pour obtenir des informations cinétiques et structurelles sur ces intermédiaires, ces derniers sont encore difficiles à étudier. En effet, les espèces formées au cours des premiers stades de l’agrégation d’amyloïde sont hétérogènes et se forment de manière transitoire en fonction du temps. Le développement des outils d'analyse amyloïde à un stade précoce permettant de discriminer les différentes populations d'oligomères et de protofibrilles afin d'évaluer l'impact des promoteurs ou des inhibiteurs par l'analyse de la forme de l'amyloïde est particulièrement important pour comprendre le facteur externe de la maladie d'Alzheimer. Actuellement, aucun équipement dédié ne permet simultanément une caractérisation expérimentale continue, à l'échelle d'une seule molécule, des différents intermédiaires émergeant lors de la formation de fibrilles amyloïdes.
Notre projet vise à résoudre ce problème en proposant une méthode d'analyse innovante basée sur la technologie des nanopores et de l’utiliser pour résoudre un problème biologique. Nous avons choisi les oligomères Aß42 pour leur implication dans la maladie d'Alzheimer. Nous basons notre projet sur nos connaissances et les travaux récents prouvant que le nanopore unique sera la solution unique pour obtenir des informations sur la morphologie et la distribution de la taille de l'assemblage de protéines par des mesures continues. Pour ce faire, nous proposons une méthodologie combinant des expériences sur des nanopores uniques, des approches de simulation et des approches biologiques. La méthodologie suivie dans notre projet comprend les quatre étapes principales pour le développement d’un capteur: conception, étalonnage, application et transfert.
La conception inclura l’optimisation des nanopores et l'étude de l'adsorption d'amyloïde sur leur surface. L’étalonnage impliquera la production, la séparation, une étude complète de la dynamique de la translocation des fractions amyloïde à travers le nanopore unique afin d’attribuer chaque perturbation de courant à la population amyloïde. L’application consistera à utiliser un capteur nanopore pour étudier l’effet de l’inhibiteur et de la mutation ainsi qu’apporter une réponse, à l’impact des pesticides dans la formation des amyloïdes Aß. La phase de transfert sera la validation de notre méthode et de l’intégration du capteur nanopore dans premier prototype facile à manipuler.
Enfin, nous attendons du développement de cette nouvelle méthode analytique des avancées scientifiques et technologiques significatives permettant de i) Proposer une technologie nanopores transférable à d'autres amyloïdes responsables de la toxicité cellulaire impliquée dans divers troubles neurodégénératifs (ii) Améliorer nos connaissances de base en physique et en chimie-physique de la translocation de l'assemblage de protéines sous confinement. (iii) Améliorer notre compréhension de l'auto-assemblage aberrant de protéines sous-jacent des troubles neurodégénératifs et plus particulièrement le mécanisme moléculaire de la formation de fibrilles Aß à un stade précoce. (iv) Fournir des éléments pour aider à identifier l’implication de l’exposition aux pesticides comme facteur de risque environnemental dans la maladie d’Alzheimer.