Des scientifiques ont développé un capteur à base de lumière capable d'identifier de minuscules quantités de biomarqueurs du cancer dans des échantillons de sang, permettant potentiellement une détection plus précoce que les scanners traditionnels. La technologie combine des nano-structures d'ADN, CRISPR et des points quantiques pour produire un signal clair à partir de seulement quelques molécules. Des tests sur du sérum de patients atteints de cancer du poumon ont montré des résultats prometteurs à des niveaux sub-attomolaires.
Des chercheurs de l'Université de Shenzhen en Chine ont créé un capteur innovant pour détecter les biomarqueurs du cancer à des concentrations extrêmement faibles dans le sang. Publié dans la revue Optica, l'appareil utilise la génération du second harmonique (SHG), un processus où la lumière est convertie à la moitié de sa longueur d'onde sur une surface de disulfure de molybdène (MoS₂). Cette approche évite le besoin d'amplification chimique, simplifiant le processus de détection. Le système intègre des tétraèdres d'ADN — nano-structures en forme de pyramide — pour positionner précisément des points quantiques près du MoS₂. Ces points quantiques renforcent le champ optique et amplifient le signal SHG. La technologie CRISPR-Cas12a cible des biomarqueurs spécifiques ; lors de la détection, elle clive les brins d'ADN retenant les points quantiques, provoquant une diminution mesurable du signal SHG. Cette méthode minimise le bruit de fond, permettant une détection sans étapes supplémentaires qui ajoutent du temps et des coûts. « Notre capteur combine des nano-structures d'ADN avec des points quantiques et la technologie d'édition génétique CRISPR pour détecter des signaux faibles de biomarqueurs à l'aide d'une approche basée sur la lumière connue sous le nom de génération du second harmonique (SHG) », a déclaré Han Zhang, chef de l'équipe de recherche. La plateforme a détecté miR-21, un microARN lié au cancer du poumon, dans des échantillons de sérum humain de patients. Elle a montré une haute spécificité, ignorant les brins d'ARN similaires et ne réagissant qu'à la cible. « Le capteur a fonctionné exceptionnellement bien, démontrant que l'intégration de l'optique, des nanomatériaux et de la biologie peut être une stratégie efficace pour optimiser un appareil », a ajouté Zhang. La technologie pourrait s'étendre à la détection de virus, de bactéries, de toxines ou de biomarqueurs d'Alzheimer. Les plans futurs incluent la miniaturisation du système pour un usage portable en cliniques ou zones reculées, permettant potentiellement des tests sanguins de routine pour surveiller la progression de la maladie ou l'efficacité du traitement plus fréquemment que l'imagerie. « Pour un diagnostic précoce, cette méthode promet de permettre des dépistages sanguins simples pour le cancer du poumon avant qu'une tumeur ne soit visible à l'imagerie par scanner », a noté Zhang. Cela pourrait améliorer les taux de survie et réduire les coûts de santé en facilitant des interventions plus précoces.
