L'Université d'Oulu est à l'avant-garde du développement de la technologie de biocapteurs de pointe qui pourrait révolutionner le diagnostic et le traitement précoces des maladies. Le projet de recherche multidisciplinaire, Molecular Sensors, dirigée par le professeur Caglar Elbuken, a obtenu près d'un million d'euros de financement de la Fondation Jane et Aatos Erkko pour soutenir une initiative de recherche de trois ans.
Le projet rassemble cinq groupes de recherche à l'Université d'Oulu, impliquant près de 80 chercheurs. En plus du professeur Elbuken, les principaux enquêteurs incluent les professeurs Aki Manninen, Seppo Vainio et Simo Saarakkala, ainsi que le professeur adjoint Jian-An Huang. Le projet intègre l'expertise de divers domaines, notamment la biochimie, la biophysique, la nanotechnologie optique, la microfluidique et la biologie cellulaire.
Les biocapteurs jouent un rôle essentiel dans les soins de santé et les sciences de la vie, permettant la mesure précise des biomolécules dans le corps, comme les protéines. Cette précision est vitale pour la détection précoce des maladies et pour surveiller l'efficacité des traitements.
Actuellement, les biocapteurs sont utilisés dans une gamme d'applications médicales, notamment la surveillance des taux de glycémie dans la gestion du diabète et le diagnostic des maladies cardiaques en détectant les biomarqueurs indiquant des crises cardiaques. Des recherches sont également en cours pour développer des biocapteurs pour la détection précoce du cancer.
Les biocapteurs ultrasensibles sont particulièrement prometteurs capables de détecter des molécules uniques. Cependant, l'avancement de ces technologies nécessite des innovations qui atteignent une sensibilité plus élevée et une limite de détection plus faible basée sur des applications spécifiques, ainsi que des capacités de l'analyse des données intégrées.
L'équipe de projet de l'Université d'Oulu vise à développer des biocapteurs moléculaires capables d'identifier et de mesurer les biomolécules individuelles au niveau cellulaire. En tirant parti des mécanismes de communication cellulaire naturels et en utilisant des nanocapteurs, l'équipe vise à créer des capteurs qui imitent les cellules artificielles. De plus, le projet se concentre sur le développement d'une technologie de capteur innovante basée sur la spectroscopie Raman, ce qui permet la détection de molécules de protéines uniques, de représentations de nanofésicules ou de leurs formes conçues, à partir de volumes d'échantillons extrêmement petits.
Notre recherche aborde l'un des plus grands défis de la biodétection: la détection sans étiquette de molécules uniques. Nous développons des technologies ultrasensibles qui offrent une analyse beaucoup plus précise et sensible que possible. Les technologies sur lesquelles nous travaillons ont le potentiel d'établir OULU en tant que leader mondial de la technologie de biocapteurs. L'impact de cette recherche pourrait être une grande portée, améliorer les soins de santé et améliorer les diagnostics et le traitement des maladies dans le monde entier. »
Professeur Caglar Elbuken, Université d'Oulu
Les principaux enquêteurs du projet à l'Université d'Oulu:
Caglar Elbuken est titulaire d'un poste de professeur conjoint à la Faculté de biochimie et de médecine moléculaire de l'Université d'Oulu et au VTT Technical Research Center of Finland. Il est également chercheur principal à l'Institut Kvantum. Ses recherches se concentrent sur les micro et nanosystèmes, les technologies de laboratoire sur le puce, les biocapteurs et les techniques de diagnostic biomédical.
Aki Manninen, professeur de biologie cellulaire, est le leader de l'unité de recherche sur les réseaux de maladies à la Faculté de biochimie et de médecine moléculaire et possède une vaste expérience en biologie des cellules moléculaires, la signalisation cellulaire, les vecteurs viraux recombinants et l'ingénierie génomique dans les cellules. Ses recherches se concentrent sur les mécanismes moléculaires par lesquels le microenvironnement immédiat, en particulier la matrice extracellulaire (ECM), régule le comportement des cellules épithéliales.
Jian-An Huang est professeur adjoint à la track en permanence en biocapteurs de l'unité de recherche des sciences de la santé et de la technologie, Faculté de médecine et unité de recherche du réseau de maladies à la Faculté de biochimie et de médecine moléculaire. Ses recherches combinent des nanostructures nanophotoniques (nanotube, nanopore, nanopillaire) avec des méthodes de manipulation moléculaire pour la biosensage à une seule particule et à une seule molécule.
Simo Saarakkala, professeur de génie biomédical, est un chef de l'unité de recherche des sciences de la santé et de la technologie, Faculté de médecine. Il possède une vaste expérience dans le développement d'une nouvelle analyse des données et des méthodes basées sur l'IA pour les diagnostics biomédicaux et médicaux. Ses propres recherches se concentrent spécifiquement sur le développement de solutions innovantes pour les diagnostics et l'imagerie des troubles musculo-squelettiques.
Seppo Vainio, professeur de biologie du développement, est chercheur principal et directeur scientifique de l'Institut Kvantum (KI) à l'Université d'Oulu. Il dirige également un groupe de recherche au sein de l'unité de recherche sur les réseaux de maladies à la Faculté de biochimie et de médecine moléculaire. Ses recherches se concentrent sur la signalisation micro et nanométrique dans les modèles ex vivo, in vitro et in vivo, ainsi que sur l'ingénierie et la modélisation des maladies en direct.
