Christophe Moreau

Institution d’accueil : CNRS

Laboratoire : IBS

Appel à projet : Consolidator (LS1)

Nom du projet : NANOZ-ONIC – Bio-inspired electrONIC NOSE interfaçant des biocapteurs électriques olfactifs et des NANOtubes de carbone

Montant : 1.92 M €

Description :

L’objectif de ce projet est de développer un biocapteur innovant pour la détection non invasive, indolore et en temps réel de biomarqueurs volatils dans l’haleine expirée des patients.

Des biomarqueurs volatils ont été identifiés pour plusieurs maladies, notamment les cancers, le diabète, la fibrose kystique et la neurodégénérescence.

Un système miniaturisé d’analyse rapide et simple de l’haleine améliorerait non seulement la détection précoce de ces pathologies, mais permettrait également le suivi des patients au point de service, soit dans les établissements médicaux, soit à domicile.

Différents nez électroniques sont en développement (voire en usage pour le diagnostic de l’asthme), mais leur généralisation dans des dispositifs de diagnostic médical fiables est principalement freinée par leur faible polyvalence.

Le principal défi est de détecter quantitativement et simultanément plusieurs biomarqueurs volatils avec une spécificité et une sélectivité élevées.

La technologie idéale serait celle qui imite les systèmes olfactifs naturels qui reconnaissent les odeurs par une analyse combinatoire des réponses des récepteurs.

Inspiré par cet exemple biologique, ce projet vise à intégrer des récepteurs olfactifs naturels dans deux technologies de pointe : les récepteurs couplés à un canal ionique (ICCR) et les transistors à effet de champ à nanotube de carbone à paroi unique (swCNT-FET).

Les ICCR sont des biocapteurs originaux créés par la fusion de récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) avec un canal ionique.

La reconnaissance d’un composé chimique par le GPCR est transduite en un signal électrique par le canal ionique.

Les récepteurs olfactifs de mammifères sont des GPCR, et l’objectif de ce projet de 5 ans est de concevoir une bibliothèque originale d’ICCR olfactifs pour la détection multiplex de biomarqueurs volatils.

Pour détecter le signal électrique avec une très haute sensibilité et à l’échelle nanométrique, les ICCR seront interfacés avec des transistors swCNT-FET en enrobant les nanotubes de carbone avec des nanovésicules contenant des ICCR.

La détection récente d’un biomarqueur avec un dispositif ICCR-swCNT-FET par les membres du projet démontre la faisabilité de cette approche