Cienciaes.com : Biocapteurs. Nous avons parlé avec Edelmira Valero.

Parmi les nombreuses façons de se regarder dans le miroir, les chimistes en ont une très particulière, celle de se refléter comme un immense sac de molécules énormes et variées. Vu sous cet angle, il est impressionnant de penser qu’avec quelques dizaines de sortes d’atomes, regroupés en molécules de milliers de formes variées suivant les simples lois de la chimie, ils peuvent engendrer un microbe, un rat, un éléphant ou… un chimique.

Ainsi, pour restaurer en quelque sorte leur vision, nous pourrions dire qu’un nombre infini de molécules associées d’une certaine manière donnent naissance à un chimiste et que le chimiste, à son tour, utilisant les capacités générées par une association aussi étonnante, étudie les molécules. Notre invité d’aujourd’hui fait partie de ces personnes. Edelmira Valérodocteur en sciences chimiques et professeur à l’Université de Castille-La Manche, étudie les capacités d’une classe spécifique de molécules organiques appelées enzymes.

Les enzymes sont des molécules organiques qui, par leur présence, provoquent une réaction chimique, qui se déroulerait naturellement très lentement, pour accélérer et augmenter sa vitesse. Autrement dit, lorsqu’à l’intérieur d’une de nos cellules deux molécules doivent réagir entre elles pour donner naissance à des produits différents, les enzymes se chargent de garantir que la transformation s’effectue à un rythme acceptable pour le maintien de la vie.

Le nombre d’enzymes qui existent chez les êtres vivants est très important et leurs connaissances ont permis de les utiliser dans une multitude d’applications. Parmi ses applications, Edelmira Valero et son équipe étudient l’utilisation de certaines enzymes pour créer des biocapteurs, c’est-à-dire des dispositifs utilisés pour détecter la présence d’une substance chimique dans différents échantillons.

L’un des premiers biocapteurs développés était un détecteur de glucose, c’est-à-dire un dispositif qui utilise une enzyme appelée glucose oxydase pour détecter et quantifier la quantité de glucose dans un échantillon de sang. Grâce à ce type de capteurs, les personnes diabétiques peuvent connaître rapidement la concentration de glucose dans le sang et agir en conséquence. D’autres biocapteurs sont utilisés pour la détection d’agents pathogènes dans des échantillons médicaux, la présence de médicaments, la présence de pesticides, d’autres contaminants dans les eaux usées, etc.

Tout au long de sa carrière de chercheuse, Edelmira Valero a travaillé, en collaboration avec d’autres groupes de recherche, au développement d’un biocapteur ampérométrique qui permet de détecter la présence de paracétamol dans des échantillons pharmaceutiques grâce à l’utilisation de l’enzyme peroxydase. Un excès de paracétamol provoque l’apparition de radicaux libres dans le sang et connaître leur concentration est important car de nombreux médicaments contiennent cet analgésique.

Une autre des recherches réalisées par notre invité a consisté au développement d’un biocapteur optique pour l’analyse de composés phénoliques, composés aux propriétés antioxydantes abondantes dans le vin et les légumes. Ce biocapteur utilise un polymère fluorescent capable d’émettre un signal optique permettant de détecter et de quantifier la présence du produit à étudier. Ils pourraient également être utilisés pour la détection de composés toxiques dans les eaux usées industrielles. D’autres capteurs sur lesquels Edelmira Valero a travaillé ne sont pas basés sur des composants biologiques, notamment un capteur en platine et un autre qui peut être appliqué pour déterminer le grutathion, un indicateur de l’état de santé d’une personne lorsqu’elle subit une analyse.

Nous vous invitons à écouter Edelmira Valero Ruizchercheur au département de chimie physique et professeur à l’université de Castilla-La Mancha

LES RÉFÉRENCES.

Oxydation voltammétrique médiée par les halogènes de thiols et disulfures biologiques

Développement d’un biocapteur ampérométrique d’acétaminophène à base de peroxydase piégée dans des microgels de polyacrylamide

Diminution de la fluorescence des polymères conjugués par l’activité catalytique de la peroxydase de raifort et son application dans la détection de composés phénoliques

Détection électrochimique du peroxyde d’hydrogène extracellulaire chez Arabidopsis thaliana : un marqueur en temps réel du stress oxydatif