Avec le risque du développement des maladies liées à la vieillesse, une équipe de l'université de Central Florida travaille en collaboration avec une équipe de Boston University School of Medicine menée par Hyond Jin Cho, pour développer un laboratoire miniature ayant pour but de détecter dès ses premiers stades la démence, et la traiter. Le nombre de personnes atteintes de démence, qui est le premier précurseur d'Alzheimer, va doubler tous les 20 ans dans l'état actuel des choses, soit atteindre 65,7 millions de personnes en 2030 et 115.4 millions en 2050 d'après le Rapport mondial annuel sur Alzheimer. Le rapport, publié le 20 septembre 2009, fait de ce combat une priorité internationale.
Des nanoparticules peuvent détecter des niveaux dangereux de dérivés réactifs de l'oxygène, comme les singulets d'oxygène, dans le système nerveux central. Ces dérivés, connus sous le nom d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), contribuent de manière importante au développement de maladies neuro dégénératives comme Alzheimer et Parkinson. Le développement de ce nouvel outil d'analyse permettrait à la fois de détecter plus tôt les premiers stades de la démence, d'accélérer le diagnostic et par conséquent d'avoir un traitement plus efficace de ces maladies liées au vieillissement de l'homme.
Pour pouvoir mieux les traiter, les chercheurs étudient le fonctionnement des ROS dans le système nerveux : la recherche en cours permettra d'avoir une meilleure compréhension de l'évolution et de l'implication des ROS dans la maladie. A l'heure actuelle, les tests existant ont plusieurs inconvénients. Ils sont capables de détecter seulement un nombre limité de ROS à la fois. Ils sont longs et les procédés de mise en oeuvre de la détection sont compliqués : ils ne fonctionnent pas assez rapidement par rapport à la durée de vie de la plupart des produits dérivés.
Cho et son équipe ont développé un capteur électrochimique miniaturisé, un "lab on chip" dont les applications permettent aux scientifiques d'effectuer de multiples analyses sur une seule et même puce. L'outil d'analyse des ROS sera développé sur cette même plate-forme, déjà utilisée et brevetée. Ce qui rend le détecteur de ROS différent des autres labs on chip, est l'utilisation de nanoparticules pour aider à détecter le stress oxydatif important identifié comme l'un des premiers indicateurs d'Alzheimer et de Parkinson. Comme les nanoparticules se comportent comme un antioxydant, protéger les cellules du stress oxydatif, qui peuvent donc servir à un indicateur de ROS.
