Publié le 9 février 2026 13h48. Des chercheurs de l’Université d’Oulu ont mis au point une nouvelle technique de séparation et de purification des nanoparticules, une avancée prometteuse pour la recherche en biotechnologie, notamment dans le domaine de l’oncologie.
- Une nouvelle méthode combinant des forces électrophorétiques et viscoélastiques permet une séparation plus efficace des nanoparticules.
- Cette technique améliore la pureté des particules de polystyrène de 30 à 50 % et celle des vésicules sécrétées par les cellules cancéreuses de plus de 20 %.
- Elle pourrait avoir des applications dans l’analyse d’échantillons sanguins, la recherche sur le cancer et la nanomédecine.
La séparation des nanoparticules représente un défi majeur en biotechnologie. Lorsque leur taille diminue en dessous de quelques centaines de nanomètres (un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre), leur comportement devient imprévisible, dominé par un mouvement aléatoire appelé diffusion. Ce phénomène affaiblit les forces utilisées pour les guider, compromettant la précision de la séparation.
Pour pallier ce problème, une équipe de microfluidique dirigée par le professeur Caglar Elbuken à l’Université d’Oulu a développé une approche innovante. Leur méthode améliore significativement la séparation et la purification de petites particules synthétiques, ainsi que des vésicules nanométriques sécrétées par les cellules vivantes. Ces vésicules extracellulaires, isolées d’échantillons biologiques, sont des indicateurs précieux des changements précoces dans l’organisme. Une purification efficace est donc cruciale pour éviter de masquer des informations importantes, tant pour le diagnostic que pour la recherche fondamentale.
La nouvelle technique repose sur la combinaison de deux phénomènes physiques : la portance générée par le glissement électrophorétique et les forces latérales qui apparaissent dans un fluide viscoélastique. Le glissement électrophorétique ne consiste pas à attirer directement la particule avec un champ électrique, mais à mettre en mouvement le fluide qui l’entoure. Quant au fluide viscoélastique, il présente des propriétés à la fois liquides et élastiques, générant ainsi des forces latérales absentes dans les solutions aqueuses classiques.
Les résultats de cette étude, récemment publiés dans la revue Analytical Chemistry, démontrent une amélioration de la séparation et de la pureté des particules de polystyrène de 30 à 50 %. Le polystyrène est fréquemment utilisé comme particule modèle en recherche en raison de la précision avec laquelle sa taille, sa forme et ses propriétés de surface peuvent être contrôlées. Les chercheurs ont également constaté une augmentation de plus de 20 % de la pureté des vésicules sécrétées par les cellules cancéreuses, une amélioration notable à cette échelle.
« La séparation contrôlée des nanoparticules est essentielle à la fois dans la recherche biologique et dans de nombreuses applications cliniques, mais les méthodes existantes sont souvent lentes, complexes ou peu fiables. Notre méthode de séparation et de purification permet un tri étonnamment efficace des particules dans un microcanal ordinaire. Jusqu’à présent, les particules de cette taille nécessitaient des canaux nanofluidiques, qui se bouchent facilement et exigent des pressions de fonctionnement élevées. Par rapport aux techniques antérieures, la nouvelle méthode est plus rapide, plus précise et plus facile à mettre à l’échelle. »
Seyedamirhosein Abdorahimzadeh, doctorant à l’Université d’Oulu
Selon l’équipe de recherche, cette méthode pourrait être appliquée à l’avenir à l’analyse d’échantillons de sang, à la recherche sur le cancer, aux études sur la communication cellulaire et plus largement à la nanomédecine.
Cette recherche s’inscrit dans le cadre de la thèse de doctorat d’Abdorahimzadeh, qui explore les méthodes électroviscoélastiques et électroinertielles pour contrôler et séparer les particules micro et nanométriques. Il soutiendra sa thèse le vendredi 13 février 2026 à l’Université d’Oulu.
Source:
Référence du journal :
Abdorahimzadeh, S., et al. (2026). Microfluidic Electro-Viscoelastic Separation of Submicron Particles and Extracellular Vesicles. Analytical Chemistry. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c06727