Dosage de protéines sériques par la méthode d'agglutination magnétique

Determination of serum proteins by magnetic agglutination method

• Auteur / Autrice : Aurélien Daynes
• Direction : Jérôme Bibette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique et chimie analytique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines plasmatiques

Agglutination

Diagnostic immunologique

Résumé

Les tests de diagnostic in vitro sont désormais un acteur majeur dans le domaine de la santé. Il existe un besoin de tests rapides détectant de faibles concentrations en biomarqueur. Le test d’agglutination magnétique a été mis au point pour répondre à ce besoin. Des anticorps greffés sur des particules superparamagnétiques permettent la formation d’agrégats de particules en présence de marqueur en quelques minutes seulement grâce à l’application d’un champ magnétique. La formation d’agrégats est généralement révélée par une méthode turbidimétrique. La première partie de ce travail de thèse à consisté à comprendre les phénomènes observés par cette méthode. Un modèle d’agglutination a été mis au point, permettant de prédire le nombre d’agrégats formés en fonction de la concentration en biomarqueur introduite. Ce modèle a été confronté à des résultats expérimentaux. Les essais menés ont permis de mettre en avant l’influence de la méthode d’application du champ magnétique sur l’agrégation, notamment en présence de quantités importantes d’analyte. Des concentrations de l’ordre du picomolaire sont détectées en moins d’une minute. Afin de détecter des concentrations plus faibles, une méthode de lecture individuelle, basée sur les principes de la cytométrie de flux, a ensuite été utilisée. La diminution du bruit de fond permet d’atteindre des limites de détection de l’ordre de la dizaine à la centaine de femtomolaires environ. Les paramètres influant sur le dosage, notamment la taille des particules et l’intensité du champ magnétique appliqué, ont été étudiés. Ces travaux ouvrent la possibilité de doser un grand nombre de protéines par la méthode d’agglutination magnétique.

In vitro diagnostic is now a major actor in the domain of healthcare. There is a need for quick assays able to detect low concentrations of biomarker. Magnetic agglutination assay have been developed in that purpose. Antibodies grafted on superparamagnetic particles allow the formation of aggregates in a few minutes, thanks to the application of a magnetic field. Aggregates are generally observed by a turbidimetric method. First part of that work consisted in understanding the phenomena observed by turbidimetry. An agglutination model was developed, allowing predicting the number of aggregates formed, depending on the biomarker concentration. The model was confronted to experimental results. Experiments showed the effect of the way magnetic field was applied on aggregation, especially when important quantities of analyte were used. Concentrations around one picomolar were detected in less than one minute. In order to detect lower concentrations, an individual detection method, relying on the principles of flow cytometry, was then used. Decreasing of the background noise allowed reaching limits of detection of tens to hundreds of femtomolars. Parameters important to the assay, especially the size of the particles and the intensity of the magnetic field, were studied. This work make possible to detect a large variety of proteins, using the magnetic agglutination technique.