Face à l'émergence de bactéries multi-résistantes, la détection rapide et sensible des gènes de résistance aux antimicrobiens dans ces organismes est cruciale pour une gestion appropriée et opportune du traitement. Dans ce travail, une équipe du C2N a fabriqué un puce microfluidique à ADN immobilisé avec du 6-mercaptohexanol et une séquence d'ADN sonde, destiné à la détection de gènes résistants aux antibiotiques chez Escherichia coli (E. coli). La preuve de concept a été apportée par la détection électrochimique de la séquence d'ADN cible jusqu'à 10 fM en présence de bactéries E. coli lysées puis diluées, par voltampérométrie cyclique (CV) et spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS). Une nouvelle approche a été utilisée pour analyser les tracés CV et EIS, basée sur l'influence du phénomène de transport de masse non linéaire, plus représentatif de la modification de la surface dans des conditions d'écoulement en microfluidique. L'ajustement du modèle permet d'estimer la résistance apparente du transfert de charge électronique et donc d'évaluer la couverture de la surface et l'immobilisation moléculaire de la surface sur l'électrode. Cette approche constitue une grande avancée non seulement pour la détection précoce de la septicémie mais peut être appliquée à une large gamme d'applications de détection bio-électrochimique dans des matrices d'échantillons complexes.
Références
Hiu Mun Man1, Choayb Omar1, Martina Freisa1, David Bouville1, Téo Baptiste1, Anne-Marie Haghiri-Gosnet1, Hervé Jacquier2,3, Isabelle Le Potier1, and Jean Gamby1
Microfluidics-Based Electrochemical Detection of Antimicrobial-Resistant DNA Sequence in Lysed Escherichia coli Medium.
ACS Electrochem. 2025, 1, 6, 886–896.
DOI https://doi.org/10.1021/acselectrochem.4c00203
Affiliations
1 C2N, CNRS, Université PARIS-SACLAY, Université Paris Cité
2 Unité de bactériologie, APHP Henri Mondor, Créteil
3 EA 7380 DYNAMIC, Université Paris-Est Créteil, Créteil
Mots-clefs : Escherichia coli, sepsis, DNA biosensor, 6-mercaptohexanol, microfluidics, antimicrobial resistance
Figure : Détection de séquences de gènes de résistance aux antimicrobiens par couplage de la microfluidique et de l'électrochimie sur puce
