ELIPOX - Electrochemistry of redox liposome nano-impacts for bacterial toxins sensing

ELIPOX est un projet porté par Estelle Lebègue (coordinatrice) visant à détecter avec une très grande sensibilité, la présence de toxines bactériennes grâce à l’électrochimie des nano-impacts de liposomes redox.

Détails du projet

ELIPOX vise à concevoir et développer un capteur électrochimique avec des hautes sensibilité et sélectivité pour détecter des facteurs de virulence sécrétés par des bactéries pathogènes.

Dans le projet ELIPOX, l’électrochimie des nano-impacts de liposomes redox sera appliquée à la détection de toxines de deux bactéries responsables d’infections nosocomiales : la δ-Hémolysine de Staphylococcus aureus et la Rhamnolipide de Pseudomonas aeruginosa.

Le principe de détection électrochimique d’ELIPOX repose sur l’affaiblissement de la membrane lipidique des liposomes par l’interaction destructive des facteurs de virulence, qui mène à la rupture des liposomes et l’électrolyse du contenu redox libéré lors de l’impact à l’ultramicroélectrode.

ELIPOX s'appuie principalement sur les résultats précédents de la coordinatrice (https://doi.org/10.1002/anie.202111416; https://doi.org/10.1021/acs.analchem.9b02809; https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5b03123) sur les collisions électrochimiques individuelles de liposomes redox, dans le but d'étendre cette stratégie à la détection des deux toxines cibles (produites par deux bactéries pathogènes), connues pour interagir avec la membrane lipidique des liposomes.

L'hypothèse de recherche principale d'ELIPOX est basée sur les résultats précédents de la coordinatrice où aucun pic de courant n'a été observé dans la courbe de chronoampérométrie car les liposomes redox ne se brisent pas lors de l'impact (ou de la collision) sur la surface de l'ultramicroélectrode. En revanche, en présence des deux toxines cibles sécrétées en solution (agissant comme un tensioactif dans la membrane lipidique), des pics de courant correspondant à l'électrolyse de la sonde redox encapsulée libérée des liposomes affaiblis sont détectés.

Le principal défi d'ELIPOX sera d'optimiser et d'adapter la composition de la membrane lipidique des liposomes afin de détecter spécifiquement les deux toxines cibles et d'atteindre une sélectivité de détection élevée, ce qui est d'une importance critique pour les applications de biocapteurs.

Les résultats attendus d'ELIPOX sont la détection électrochimique avec la sensibilité la plus élevée vis-à-vis des toxines ciblées (sub-micromolaire) en une analyse de courte durée (30 minutes maximum) avec une manipulation facile et une technique peu coûteuse.

Synopsis d’ELIPOX: Electrochimie des nano-impacts de liposomes redox pour la détection de toxines bactériennes.

 

Membres du projet

Estelle LEBEGUE

Enseignante chercheuse

Responsable de projet

Mohammed BOUJTITA

Enseignant chercheur (HDR)

Electrochimie

Cyrille GRANDJEAN

Directeur de recherche CNRS

Microbiologie - UFIP

Nadine SZUWARSKI

Assistante ingénieure

Matériaux d'électrode

Christine THOBIE

Enseignante chercheuse

Electrochimie

Etudiant.e à recruter

Nanobioélectrochimie

(2022-2025)