NanoHybrides – Conjugaison d’anticorps pour les nanoparticules d’or

Les sondes de nanoparticules d’or conjuguées à des anticorps permettent d’étudier et de visualiser les processus cellulaires et moléculaires in vitro et in vivo ; un outil essentiel pour les chercheurs en sciences fondamentales et les cliniciens.
De nombreux chercheurs consacrent un temps et une énergie excessifs à synthétiser eux-mêmes ces conjugués avec des degrés de réussite variables et des résultats incohérents. La plupart d’entre eux constatent qu’en effectuant des conjugaisons par eux-mêmes, ils souffrent d’une fixation incohérente des anticorps aux particules et d’une efficacité de marquage cellulaire non reproductible.
Soudre le premier problème de l’attachement inconsistant de l’anticorps à la particule nécessite à la fois :
(1) la création d’un lien stable entre la particule et l’anticorps et
(2) une caractérisation appropriée de l’attachement de l’anticorps.

Pour créer un lien stable, les anticorps doivent être liés de manière covalente à la surface. Le schéma ci-dessous montre plusieurs méthodes différentes de conjugaison des anticorps.

La méthode d’adsorption physique est la moins stable. Elle repose sur l’affinité de certains groupes fonctionnels sur les protéines, comme les amines et les thiols, pour être attirés par des interactions non covalentes à la surface des particules. Dans un environnement in vivo, ou même dans les milieux cellulaires, les anticorps qui sont physiquement adsorbés peuvent être facilement déplacés.
Ainsi, la méthode de conjugaison covalente est le régime le plus utilisé. Elle fournit un lien stable entre la nanoparticule d’or et l’anticorps et plusieurs chimies différentes telles que le N-Hydroxysuccinimide (NHS) couplé au 1-Ethyl-3-(3-diméthylaminopropyl) carbodiimide (EDC) peuvent être employées. Cependant, bien que cette méthode produise une fixation stable, il faut encore la caractériser.

Conjugaison directionnelle pour une meilleure efficacité

La caractérisation des nanoparticules d’or conjuguées à des anticorps consiste généralement à estimer le rapport anticorps/particules en comparant les mesures de fluorescence des particules conjuguées à des anticorps marqués par un fluorophore à des étalons d’anticorps marqués par un fluorophore connu. La mesure elle-même peut être compliquée par l’extinction du fluorophore à la surface des nanoparticules métalliques. En outre, les chercheurs doivent également préparer l’anticorps conjugué au fluorophore et ses standards.

Les nano-hybrides peuvent employer une méthode de conjugaison directionnelle qui atténue bon nombre de ces problèmes.
Pour permettre la fixation directionnelle, une extrémité d’une molécule de liaison hétérobifonctionnelle est liée à la région Fc de l’anticorps. L’autre extrémité du lieur se lie directement à la surface de la nanoparticule d’or, fournissant un lien directionnel entre l’anticorps et la particule. En utilisant cette méthode, un lien stable entre la particule et l’anticorps est réalisé tout en laissant la région variable (Fv), ou site d’interaction avec l’antigène, stériquement non encombrée et disponible pour la liaison.
La nature directionnelle de l’attachement rend la caractérisation du ratio anticorps-particule plus cohérente et améliore également l’efficacité du marquage cellulaire et le ciblage moléculaire. L’efficacité du marquage peut être multipliée par 7 à 10 en utilisant une méthode de fixation directionnelle par rapport à une méthode de fixation non directionnelle. L’utilisation de nanoparticules d’or à conjugaison directionnelle peut permettre de réaliser d’importantes économies, d’améliorer la productivité et d’accélérer les découvertes scientifiques.

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