Les neurotransmetteurs, comme la dopamine, sont des biomarqueurs essentiels pour diagnostiquer des troubles neurologiques (Parkinson, dépression, schizophrénie, etc.). Pourtant, leur détection dans les fluides biologiques reste complexe en raison de leur faible concentration (de l’ordre du nanomolaire et de leur similitude structurale avec d’autres molécules présentes dans les milieux biologiques. Les outils analytiques actuels manquent souvent de sensibilité ou de sélectivité pour répondre à ce défi.
Dans un article publié dans le Journal of the American Chemical Society (JACS), Bohdan Kozibroda et Andrey Klymnchenko en collaboration avec le Professeur Jean-Marie Lehn présentent une solution révolutionnaire :
Un nanoréacteur lipidique fluorogénique combinant reconnaissance moléculaire et réaction chimique irréversible pour détecter la dopamine avec une limite de détection de 11 nM — proche des concentrations physiologiques dans le cerveau (1-30 nM).
Le mécanisme repose sur une combinaison de reconnaissance moléculaire et de réaction chimique irréversible : des acides boroniques lipophiles intégrés dans des nanogouttelettes lipidiques agissent comme des ligands pour piéger spécifiquement les catécholamines (dopamine, noradrénaline, etc.). Les neurotransmetteurs capturés réagissent avec un colorant à base de pyrylium, générant une fluorescence intense et un marquage covalent de la molécule cible. Le système fonctionne même dans des milieux complexes (ex. : urine porcine) et exclut les interférences avec d’autres amines biogéniques.
Une détection ultra-sensible, sélective et reproductible, avec une large plage dynamique.
Ce travail ouvre des perspectives majeures :
- Développement de nanosenseurs pour d’autres petites molécules (médicaments, métabolites, etc.), grâce à la modularité du système.
- Création de réactifs de marquage pour des applications en imagerie ou en diagnostic.
- Amélioration du diagnostic précoce des troubles neurologiques via la détection de biomarqueurs dans des échantillons biologiques.
Les auteurs remercient le soutien de l’European Research Council (ERC), la Fondation Jean-Marie Lehn, le CSC Graduate School - University of Strasbourg le CNRS et l’Université de Strasbourg.
Toutes nos félicitations !
