Un biocapteur permettant de détecter le niveau d’antibiotiques dans le corps humain a été mis au point pour la première fois par une équipe de scientifiques de l’université de Fribourg. Le capteur a été testé sur des modèles animaux à partir d’échantillons de sang, de salive, d’urine et même d’haleine.
C’est la détection des niveaux d’antibiotiques par l’intermédiaire de l’haleine qui constitue la nouveauté de ce biocapteur. C’est la première fois qu’il a été démontré qu’une telle détection peut se faire par la respiration chez les mammifères.
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Puce multiplex permettant l’analyse de différents échantillons
Il s’agit d’une puce multiplex qui permet l’analyse de différents types d’échantillons. Ce biocapteur pourrait apporter une contribution importante à la lutte contre la propagation des « superbactéries », c’est-à-dire des bactéries de plus en plus résistantes aux antibiotiques.
Testé sur du sang, du plasma, de la salive, de l’urine et de l’haleine de porc, le biocapteur a offert des résultats très précis, similaires aux procédés standard utilisés aujourd’hui dans les laboratoires médicaux pour comprendre les niveaux d’antibiotiques dans le corps.
Les niveaux peuvent être déterminés même à de très faibles concentrations.
Comme l’explique Can Dincer, chercheur au Centre pour les matériaux interactifs et les technologies bioinspirées du FIT Freiburg et l’un des principaux auteurs de l’étude, jusqu’à présent, le maximum que l’on pouvait faire était de détecter de petites traces d’antibiotiques dans l’haleine. Avec cette nouvelle puce microfluidique, équipée de protéines synthétiques, il est possible de déterminer les niveaux même à de très faibles concentrations en analysant le condensat de l’haleine.
Comment fonctionne le biocapteur
Les protéines synthétiques sont utilisées pour reconnaître les antibiotiques bêta-lactames, par exemple la pénicilline. Lorsque l’antibiotique est détecté, une petite variation de courant est générée dans le capteur et plus le niveau d’antibiotique est élevé, moins le courant est généré en raison de la création du produit enzymatique.
Battre les bactéries en jouant leur propre jeu
L’ensemble du processus repose sur une protéine réceptrice naturelle particulière, présente à l’intérieur des bactéries, qu’elles utilisent précisément pour détecter les antibiotiques qui constituent naturellement une menace pour elles. Comme l’explique Wilfried Weber, professeur de biologie synthétique et autre membre de l’équipe de l’étude, lui et ses collègues tentent de battre la bactérie en jouant leur propre jeu.
Le problème des antibiotiques
Les taux d’antibiotiques dans le corps humain doivent être maintenus à un certain niveau (antibiothérapie personnalisée), ce qui est particulièrement vrai pour les patients atteints d’infections graves, par exemple la septicémie. Un excès d’antibiotiques peut entraîner l’apparition de résistances bactériennes et donc l’inutilité des médicaments utilisés pour les combattre. Un suivi aussi précis des niveaux d’antibiotiques chez les patients serait un énorme avantage.
