Développement d’un tracker métabolique pour la mesure en temps réel de la lipolyse à partir de sang capillaire

Contexte

L’alimentation et l’activité physique sont des vecteurs primordiaux de l’état de santé d’un individu, cependant il n’existe pas de moyen d’évaluer leurs effets individuellement et en temps réel. Il existe ainsi de nombreuses solutions génériques dont le but est de lutter contre le surpoids et de favoriser le bien-être en jouant sur l’alimentation ou l’activité physique. Cependant, l'ensemble des solutions proposées ne prennent pas en compte les spécificités génétiques et métaboliques des individus, deux spécificités qui jouent un rôle majeur dans la réponse d’un organisme à un régime alimentaire ou à une activité physique.

Durée d’intervention d’Inovarion

12 mois

 

Objectifs scientifiques

Développer des méthodes de caractérisation du statut métabolique d’un individu à partir d’une goutte de sang en :

  • Validant des biomarqueurs d’activité métabolique, notamment de lipolyse
  • Développant une méthode de mesure de biomarqueurs d’activité métabolique
  • Développant des outils de mesure de biomarqueurs d’activité métabolique

 

Incertitudes, difficultés et complexités technologiques

Les travaux entrepris présentaient les incertitudes, les difficultés et les contraintes technologiques et conceptuelles suivantes :

  • Le biocapteur est un système complexe avec de nombreux composants (enzymes, cofacteurs, membranes) générant un très grand nombre de paramètres à gérer lors du développement.
  • Le sang est une matrice complexe qui contient un grand nombre de composants dont la quantité peut varier considérablement d’un individu à l’autre, voire pour un même individu d’un moment à l’autre. Le capteur doit donc présenter une grande spécificité pour la molécule à doser.
  • La molécule à doser est en concentration limite dans le sang. La sensibilité et la précision de la mesure avec le biocapteur doivent donc être élevées.

 

Description des travaux effectués

Après identification du biomarqueur le plus pertinent, les travaux ont consisté à développer une mesure dans le sang par électrochimie. Le système d’enzymes, les cofacteurs correspondants, le médiateur électrochimique ainsi que les adjuvants et matrices polymères ont été selectionnés et leurs quantités relatives optimisées afin de maximiser les performances de détection. Des électrodes sérigraphiées ont été développées pour satisfaire aux exigences de biodétection. Les conditions de dépôt et séchage du réactif ont notamment fait l’objet d’un développement précis.

Les performances analytiques atteintes permettent une sensibilité de 2 nA/µM de biomarqueur dans la gamme de concentration d’intérêt et une précision de la mesure de l’ordre de 5%. De plus, l’effet de matrice est très faible avec des résultats similaires entre la mesure dans un milieu tampon idéal et la mesure dans le sang. Enfin, le système a été comparé avec la méthode de référence pour la mesure de ce biomarqueur et une corrélation de 99,7% entre les deux méthodes a été mise en évidence.

Par ailleurs, un lecteur électronique spécifique a été développé et le transfert industriel de la fabrication du dispositif a été amorcé. Les premiers essais in vitro ont pu montrer la faisabilité de suivi de la lipolyse en fonction du régime alimentaire et de l’activité physique.

 

Résultats obtenus

Les résultats obtenus ont donné lieu  au dépôt de 2 brevets : Procédé de monitoring d’un indicateur d’un état physique d’un individu et dispositif de monitoring (FR3030757B1) et Bandelettes électrochimiques permettant le suivi de la dégradation des graisses de l’organisme et leur procédé de préparation (demande en cours). Un article original est en cours de rédaction concernant les performances analytiques du dispositif.