L’infiltration valvulaire unicompartimentale peut conduire à un diagnostic précoce

Les particules sont incroyablement petites – environ un cent millionième de la taille d’une balle de softball – et se déplacent de manière aléatoire dans les liquides, ce qui rend difficile leur transformation en une seule forme.

Pour surmonter ce défi, les « dispositifs nanofluidiques » capables de transporter des molécules dans des canaux extrêmement étroits, d’une taille comparable à un millionième de paille, attirent l’attention comme moyen de manipuler directement des molécules individuelles dans des solutions.

Une équipe de recherche conjointe dirigée par le professeur agrégé Yan Xu de la Graduate School of Engineering de l’Université métropolitaine d’Osaka au Japon a réussi à réguler le flux de molécules uniques en solution en ouvrant et en fermant une nanovalve dans un nanodispositif via une pression externe.

L’équipe de recherche a fabriqué un dispositif nanofluidique avec une plaque de verre mince et flexible sur le dessus et une plaque de verre rigide avec de minuscules structures formant des nanocanaux et des sièges en nanotissu sur le fond. En appliquant une pression externe sur la plaque de verre flexible pour ouvrir et fermer la vanne, ils ont réussi à contrôler et à contrôler directement le flux de molécules individuelles en solution.

Ils ont également découvert que lorsqu’ils piégeaient des molécules fluorescentes uniques dans l’espace nanométrique à l’intérieur de la valve, la fluorescence des molécules uniques devenait plus brillante. Cela s’est produit parce que le petit espace rendait difficile le déplacement aléatoire des molécules individuelles. « Cet effet d’amplification du signal de fluorescence pourrait aider à détecter de très petites quantités d’agents pathogènes pour le diagnostic précoce de maladies telles que les cancers et la maladie de Parkinson, sans avoir besoin d’équipement coûteux », a déclaré Xu.

Les résultats de cette étude pourraient constituer une étape importante vers l’assemblage libre de matériaux utilisant des molécules uniques comme blocs de construction en solution. Cette technologie a le potentiel d’être utile dans divers domaines, tels que le développement de médicaments spécifiquement pour les maladies rares et la création de meilleurs écrans et batteries. Ses applications sont illimitées.

« Nous avons relevé plusieurs défis en proposant et en promouvant le concept de chimie régulatrice moléculaire unique (SMRC), dans lequel les molécules sont traitées comme des blocs de construction et tous les processus qui entrent dans les réactions chimiques et biochimiques en solution sont effectués sur une base de molécule unique. La valve représente une molécule unique, le premier pas vers l’objectif, qui pourrait un jour révolutionner la chimie, la biologie et la science des matériaux, ainsi que transformer diverses industries », a déclaré Xu.

L’étude est publiée dans Nano Letters.