Un capteur d'ARN imprimé, sur de papier, jetable et recyclable basé sur CRISPR / Cas – CRISCOFET

À l'instar des vaccins à ARN, notre proposition CRISCOFET est révolutionnaire: elle ne nécessite pas d'amplification génique. CRISCOFET combine cinq technologies récentes, CRISPR / Cas (répétitions palindromiques courtes groupées et régulièrement espacées), EGOFET (transistors organique à effet de champ et à grille électrolytique), xurographie, CMOS imprimé et substrat papier imprimable et respectueux de l’environnement, pour proposer une percée dans la détection de l'ARN, en allant de l’expertise biomoléculaire jusqu’à l'hybridation entre électronique organique et électronique conventionnelle.
La détection et la quantification de l'ARN sont extrêmement utiles pour identifier les infections virales à ARN, comme l'illustre la récente pandémie causée par le SRAS-CoV-2, mais elles sont également utilisées pour surveiller la prolifération bactérienne dans les aliments ou après une infection chez l'homme ou l'animal, ou pour surveiller l’évolution des maladies parce qu'un gène spécifique est exprimé ou parce que des miARN (microARN circulants) sont produits.
Les CRISPR / Cas sont de nouvelles ribonucléoparticules bioactives constituées de deux parties: une protéine Cas et un ARN (appelé ARN CRISPR, noté crARN). Le système est facilement programmable en modifiant la séquence du crARN: à chaque nouvelle cible, un nouveau crARN. Sa fonction est de fixer une séquence d'ARN cible spécifique par hybridation avec le crARN, puis d'activer une activité enzymatique ARNase. Ce projet propose une détection de l'activité RNAse en utilisant l’hydrolyse programmée d'un hydrogel réticulé par de l’ARN.
Les EGOFET sont des transistors organiques à effet de champ innovants pour lesquels un électrolyte est placé entre l'électrode de grille et le semi-conducteur organique. Comme pour tous les FET, la capacité de grille pilote le courant traversant le transistor. Nous proposons de fonctionnaliser la grille avec un hydrogel réticulé par des brins d'ARN de type poly(U). Lors de l'activité CRISPR / Cas RNAse, le gel s'effondre, ce qui est détecté par un changement de capacitance, amplifié par le transistor en un changement de courant.
L'approche que nous proposons contribuerait à rendre les tests ARN ‘Point-of-Care’ plus disponibles et plus faciles à déployer à grande échelle, plus sensibles, donnant un résultat immédiat. Ils seraient par ailleurs biosourcés et recyclables.