Projet ANR-15-CE19-0005 – MOLY : Endoscopie moléculaire in vivo pour le diagnostic à distance
Programme : Technologies pour la santé (DS0413) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Loic Leroy (Structures et Propriétés d'Architectures Moléculaires)
Partenaires : Laboratoire public; Laboratoire public; Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 397094.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 36 mois
Résumé : Dans ce projet de trois ans, notre objectif est de concevoir un « laboratoire sur fibre » original dédié dans l'avenir à l’analyse moléculaire pour les diagnostics endoscopiques. Il sera en mesure d’effectuer des analyses sans marquage, « in vivo », multiplexées et à distance. Bien que les biopuces soient couramment utilisées « in vitro » pour la détection multiparamétrique de biomarqueurs, en ce qui concerne la détection moléculaire « in vivo », à ce jour aucune approche multiparamétrique et sans marquage n’a été développée. Néanmoins, un tel outil serait très utile et pourrait apporter des progrès significatifs dans le domaine médical et en particulier dans les techniques de diagnostic par endoscopie. Cet outil pourrait efficacement compléter cette technique d’imagerie. En effet, l’établissement du diagnostic serait facilité par la détection, la quantification et la localisation en temps réel de biomarqueurs spécifiques de pathologies. La plus-value de cet outil pourrait grandement bénéficier aux patients et réduire significativement le coût global de la prise en charge médicale.
Pour réaliser ce projet, notre approche est basée sur la fonctionnalisation d’assemblages de fibres nano-structurées. Sculptées et couvertes d’une fine couche d’or de façon appropriée, ces fibres nano-structurées présentent d’intéressantes propriétés plasmoniques. Nous souhaitons tirer parti de ces propriétés optiques pour effectuer des analyses biologiques à distance. Pour cela, nous prévoyons de produire un réseau de différentes sondes biologiques à l’extrémité nano-texturée de l’assemblage afin de lui conférer les propriétés de reconnaissance spécifique. L’outil ainsi produit sera utilisé « in vivo » pour la détection multiplexée à distance de cibles biologiques. 
Ce projet est fortement interdisciplinaire et combine des compétences aux frontières de l’optique, de l’électrochimie, de la chimie de surface, de la biochimie, des nano- et micro-technologie appliquées dans le domaine biologique. Le travail sera réalisé par quatre groupes de recherche complémentaires  (ISM / NSYSA, SPRAM / CREAB, LAAS / NBS, IAB/ AICD). Les principales étapes de ce projet sont schématiquement présentées ci-dessous. Les assemblages de fibres seront gravés et métallisés à l’ISM (Bordeaux). Ce groupe est spécialisé dans le développement de nouveaux nano-systèmes analytiques dédiés aux applications biologiques en combinant principalement des techniques électrochimiques et optiques à l’échelle du nanomètre. Grâce à leurs compétences en micro- et nano-technologies, le LAAS (Toulouse) apportera les leviers micro-usinés qui permettront la fonctionnalisation localisée des surfaces des fibres. Le SPRAM (Grenoble), qui dispose d’une expertise dans le domaine des puces SPR (Surface Plasmon Resonance) et en développement instrumental, développera un instrument optique dédié à la caractérisation de la sensibilité des sondes biologiques produites. L’IAB (Grenoble) étudie le système immunitaire et ses dérégulations dans les pathologies chroniques associées à l’inflammation. Il fournira les savoirs nécessaires pour qualifier les assemblages optiques en tissu modèle avant de valider l’efficacité de l’outil pour des détections multiplexées de molécules « in vivo » sous un format endoscopie et de façon peu invasive sur un modèle murin.