Les canaux ioniques présentent un enjeu médical important. La mesure électrique de l'activité des canaux ioniques représente le moyen le plus informatif d'étudier l'influence de diverses molécules pharmaceutiques sur les canaux ioniques. Des systèmes permettant l'enregistrement électrique de l'activité des canaux ioniques ont été rapportés par différents groupes de recherche. Parmi ces systèmes, une approche consiste à reproduire une bicouche artificielle in vitro comprenant les canaux ioniques à étudier. Cependant, il n'existe actuellement pas de système permettant de former une bicouche, mécaniquement stable, directement à partir de protéoliposomes de diamètre inférieur à 200 nm, ce qui réduirait le nombre d'étapes nécessaires pour étudier les canaux ioniques se trouvant dans de tels protéoliposomes.
Nous avons développé un dispositif de silicium présentant des nanopores et destiné à former une bicouche artificielle au moyen de protéoliposomes de diamètre inférieur à 200 nm. Le dispositif a été fabriqué avec les techniques standard de micro et nanofabrication du silicium, et est adressé par une cellule fluidique de PDMS. Les propriétés électriques du dispositif ont été caractérisées afin de discuter de la possibilité d'y mener des mesures électriques. Nous avons validé expérimentalement que l'on peut détecter électriquement le scellage de nanopores par des nanoparticules, à l'échelle du nanopore individuel. Nous avons ensuite réalisé des tests de formation d'une bicouche suspendue au sein du dispositif, et avons des résultats indiquant prometteurs indiquant que nous pouvons former une bicouche suspendue au sein du dispositif. La résistance de fuites mesurée est cependant trop importante pour l'instant pour pouvoir mener des enregistrements électriques sur des canaux ioniques. |
Ion channels are promising drug targets. The electrical monitoring of ion channels activity is promising for developping new drugs. Many devices have been developped in the past decades aiming to record ion channel activity in reconstituted in vitro systems. Yet, no system allow to perform such experiements in a stable bilayer obtained from proteoliposoms of diameter smaller than 200 nm, which would greatly simplify sudies of ion channels embedded in such vesicles.
We developped a silicon device with nanopores dedicated to the formation of a stable bilayer from proteoliposoms of diameter smaller than 200 nm. The device is adressed with a PDMS microfluidic device. We fabricated the devices, studied the electrical properties in order to evaluate if the device is suitable for the electrical characterization of ion channels. Then, we performed experiments validating that it is possible to detect electrically the sealing of nanopores by nanoparticles. Finally, we tried to form a suspended bilayer from vesicles of diameter 190 nm. We obtained promising results suggesting that we are able to form such a bilayer, but the leakage resistance is still higher than the value that is required for ion channel characterization. |