Les technologies du progrès
Spectrométrie et phosphatidyléthanol
Le Phosphatidyléthanol (PEth) se Mesure par chromatographie liquide (LC) couplée à la spectrométrie de masse (MS) LC-MS
La mesure du PEth
Nous effectuons les mesures du PEth (phosphatidylethanol) à partir d’une goutte de sang prélevée par un VAMS (Volumetric Absorbing Micro Sampling). Cette méthode permet un prélèvement avec une grande simplicité d’une quantité précise (10µL) de sang. Le dispositif permet au sang protégé de sécher rapidement et d’être transporté sans condition particulière de temps et de température.
Collecte de l’échantillon :
Précautions majeures ! Pas d’alcool pour désinfecter ! Pas de gel hydroalcoolique ! Pas d’éthanol à proximité du prélèvement !
Le sang est obtenu par une piqûre au bout du doigt, absorbé par le dispositif VAMS. L’échantillon stable dans ses emballages peut être transporté ou stocké à température ambiante dans des conditions appropriées, à l’abri de l’humidité et de la lumière. Sous cette forme l’échantillon biologique ne présente pas de risque d’être contaminant.
Préparation de l’échantillon :
Au laboratoire, le VAMS est mis dans une solution de méthanol. L’échantillon est incubé, avec agitation et ultrasonication. Le solvant libère les constituants cellulaires. Après cette extraction, l’échantillon est filtré et centrifugé.
L’analyse par chromatographie et spectrométrie de masse :
L’extrait est injecté dans le système LC-MS, les différentes molécules organiques, dont les différentes espèces de PEth, sont séparées par la chromatographie, puis injectés dans le spectromètre, comparé à un PEth étalon. Le spectromètre de masse détecte et quantifie les molécules. Parmi les PEth, c’est le PEth 16:0/18:1 qui est retenu, il est majoritaire et sa durée de vie est la plus longue.
Une calibration avec des standards internes est utilisée pour quantifier précisément les concentrations de PEth.
La chromatographie liquide
La chromatographie liquide (LC) a été développée dans les années 1900 par Mikhail Tswett pour séparer des composés. Elle repose sur la séparation des molécules selon leur affinité avec une phase stationnaire et une phase mobile.
La chromatographie, ressemble à un tapis roulant sur lequel roulent des cailloux de tailles différentes. La phase stationnaire (le tapis) retient certains cailloux plus ou moins longtemps, tandis que la phase mobile (le mouvement du tapis) transporte tout le monde. Les petits cailloux (plus denses ou moins retenus) glissent plus vite et arrivent en premier, tandis que les plus gros (ou moins denses) mettent plus de temps à sortir, permettant ainsi de les séparer selon leur taille ou leurs propriétés d’interaction.
Depuis les années 1960-1970, la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) offre meilleures résolution et rapidité, elle permet l’analyse de biomolécules complexes.
La spectrométrie de masse (MS)
La spectrométrie de masse, rassemble des technologies, 1/ fabriquer un vide poussé, 2/ ioniser le molécules, 3/ Analyser les ions selon leur rapport masse/charge.
Le spectromètre décompose une molécule complexe en fragments spécifiques (comme des « empreintes » moléculaires), puis analyse ces empreintes à travers un filtre qui trie chaque fragment en fonction de sa masse. En comparant ces empreintes avec une base de données ou un modèle, il reconstitue l’identité de la molécule d’origine, même dans un mélange complexe.
La spectrométrie de masse (SM) développée au début du 20e siècle (J.J. Thomson, F.W. Aston), a permis d’identifier les composés en mesurant le rapport masse/charge des ions ions en phase gazeuse.
Jusqu’aux années 1970, la SM était limitée à l’analyse de composés volatils, ce qui excluait la plupart des biomolécules (lipides, protéines, métabolites).
Le Couplage de la chromatographie liquide (LC) à la spectrométrie de masse (MS) >LC-MS< dans les années 1970 a permis d’analyser des molécules en solution liquide.
L’ionisation par thermospray permet de vaporiser et ioniser les échantillons liquides, rendant le couplage LC-MS possible. En 1980, l’électrospray (ESI), développé par John Fenn, fait progresser la spectrométrie. Cette technique permet d’ioniser de grandes biomolécules (comme les protéines ou les lipides tels les PEth) sans les fragmenter, la LC-MS permet désormais les analyses biologiques.
Entre 1990 et 2000, l’ionisation par électrospray (ESI) et l’ionisation par désorption laser assistée par matrice (MALDI) deviennent des standards pour l’analyse des biomolécules. Les analyseurs de masse à haute résolution (ex. : temps de vol, Orbitrap, quadrupod) améliorent la précision et la sensibilité, permettant l’identification de métabolites, peptides et protéines dans des échantillons biologiques complexes (sang, urine, tissus).
La LC-MS devient essentielle en toxicologie, protéomique, métabolomique. Elle permet l’analyse de biomarqueurs et la pharmacocinétique, l’étude des métabolismes des médicaments.
Impact en mesures biologiques
Sensibilité et spécificité : La LC-MS détecte des biomolécules à des concentrations très faibles (picomolaire à femtomolaire). Polyvalence : analyse des protéines, lipides, métabolites, drogues, et autres composés biologiques. Ces technologies prennent un rôle clé dans la recherche, la compréhension des maladies, la découverte de biomarqueurs et le développement de thérapies ciblées.
Médecine, spectrométrie et chromatographie
La LC-MS est une technologie complexe, coûteuse, qui se pratique dans les laboratoires de recherche (universités, industrie pharmaceutique, laboratoires d’expertise). Les instruments nécessitent des opérateurs hautement qualifiés, des ingénieurs pour les technologies et des chimistes analytiques.
Les protocoles techniques et d’analyses sont longs. Actuellement, il faut attendre en moyenne une semaine pour le retour des résultats.
Les recherches sont coordonnées au niveau mondial, les technologies et les étalons sont comparés entre les laboratoires pour obtenir des résultats représentatifs, selon les « bonnes pratiques » habituelles en biologie.
Phosphatidyléthanol (PEth) chromatographie liquide (LC) et spectrométrie de masse (MS) LC-MS
Ce sont les technologies de spectrométrie de masse couplée à la chromatographie liquide (LC-MS) qui permettent de mesurer le phosphatidyléthanol (PEth). Le prélèvement d’une goutte de sang par le dispositif VAMS est une technologie qui permet le séchage, le transport et la conservation des composants.
Réunis dans le Kit Alcool Monitor, les prélèvements peuvent être effectués là où ils sont nécessaires, quand ils sont nécessaires.
La mesure du PEth permet de connaître avec une grande sécurité les usages de l’alcool. Le premier objectif est d’accompagner les personnes. L’information précise permet de prendre les bonnes décisions avec l’usager.
« PEth Net »
« PEth Net » est un organisme associatif qui propose une plateforme pour rassembler les experts du monde entier dans la recherche sur le PEth. Il s’agit de partager les informations sur les tests de PEth et les publications innovantes. Promouvoir l’analyse du PEth pour l’évaluation des comportements de consommation d’alcool. Favoriser la recherche en sciences médico-légales, cliniques et professionnelles. Organiser des réunions et des ateliers. Encourager la coopération scientifique et les échanges entre membres et partenaires extérieurs.