FR2911149A1

FR2911149A1 - Electrochemical finding of target nucleic acid sequences comprises e.g. mixing biological sample with oxidant, providing complementary means to couple with sequence, oxidation reaction using electric field, measuring electrical current

Info

Publication number: FR2911149A1
Application number: FR0700157A
Authority: FR
Inventors: Damien Marchal; Benoit Limoges; Murielle Dequaire
Original assignee: Universite Paris Diderot Paris 7; Universite de Bourgogne
Current assignee: Universite Paris Diderot Paris 7; Universite de Bourgogne
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2008-07-11

Abstract

Method of electrochemical detection of target nucleic acid sequences: comprises providing a biological sample (34) containing the nucleic acid capable of containing a target sequence; mixing the sample being mixed with an oxidant, in which the target sequence comprising at least an oxidizable nucleotide base; providing complementary means to couple with the target sequence; applying an electric field to the sample, where the electric field is initiates an oxidation reaction between the oxidant and the nucleotide base; and measuring the electrical current, which traverses the sample. Method of electrochemical detection of target nucleic acid sequences: comprises providing a biological sample containing the nucleic acid capable of containing a target sequence; mixing the sample with an oxidant, in which the target sequence comprising at least an oxidizable nucleotide base; providing complementary means to couple with the target sequence; applying an electric field to the sample, where the electric field initiates an oxidation reaction between the oxidant and the nucleotide base; and measuring the electrical current, which traverses the sample. The complementary means comprise activable amplification means to replicate the target sequence. The amplification means comprise nucleotides, which include the nucleotide base, where the nucleotides are consumed during the replication to constitute replicated nucleic acids. The method comprises mixing the sample and the oxidant with the activable amplification means; and activating the activable amplification units to determine the presence of the target sequence if the electrical current decreases. An independent claim is included for an assembly for the electrochemical detection of the target nucleic acid sequence comprising biological sample receiver (30), complementary means to couple with the sequence, an electric field applying unit (38) and an electric current measuring unit (42).

Description

Méthode de détection électrochimique de séquences cibles d'acide nucléiqueElectrochemical detection method of nucleic acid target sequences

La présente invention se rapporte à une méthode de détection 5 électrochimique de séquences cibles d'acide nucléique et à un ensemble de détection pour la mise en oeuvre de ladite méthode. Des méthodes connues permettent déjà grâce à une détection électrochimique d'identifier la présence ou non d'une séquence cible d'acide nucléique d'un échantillon biologique déterminé. io Ces méthodes permettent notamment de détecter dans un acide nucléique une séquence cible correspondant par exemple à une partie du patrimoine génétique d'un virus donné. Selon les techniques connues, une fois cette séquence de nucléotides identifiée, on réalise des sondes formées d'oligonucléotides 15 incorporant ladite séquence, puis on fixe ces sondes sur un support solide. Les sondes incluent un nornbre de nucléotides donné qui présente une base nucléotidique oxydable. Ensuite, on met en contact l'échantillon biologique déterminé avec le support solide sur lequel sont greffés lesdites sondes de manière à ce que, le cas échéant, se produise l'hybridation de 20 l'acide nucléique renfermant la séquence cible avec la sonde. Puis on fait réagir l'acide nucléique hybridé avec un complexe d'un métal de transition capable d'oxyder les bases des nucléotides de la sonde d'oligonucléotides ; et on détermine la présence ou non de cette hybridation, qui se produit si l'échantillon biologique comporte un acide 25 nucléique incluant ladite séquence cible, en appliquant un champ électrique variable à l'échantillon et en mesurant parallèlement le courant électrique qui y circule. Le courant électrique étant alors une fonction du nombre de bases données susceptibles d'être oxydées. En effet, lorsque l'on réalise un balayage en potentiel et que parallèlement on enregistre le 30 courant électrique qui circule dans l'échantillon, la réponse en courant électrique est différente selon que la sonde est hybridée avec l'acide nucléique renfermant la séquence cible ou selon qu'elle ne l'est pas. En toute hypothèse le courant électrique d'oxydation de la base des nucléotides de la sonde hybridée a une valeur plus élevée que celui associé à l'oxydation de la base des nucléotides non hybridés. On pourra notamment se référer au document US 2002/106 683, lequel décrit un tel procédé de détection. Toutefois, une telle méthode est relativement complexe à mettre en oeuvre, car il est notamment nécessaire de préparer des sondes d'oligonucléotides afin de les greffer sur le support solide ce qui est long et coûteux. io Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention, est de fournir une méthode qui non seulement soit plus aisée à mettre en oeuvre mais aussi qui soit plus économique. Dans le but de résoudre ce problème, et selon un premier aspect, la présente invention propose une méthode de détection électrochimique de 15 séquences cibles d'acide nucléique, ladite méthode étant du type selon laquelle : on fournit un échantillon biologique susceptible de renfermer au moins un acide nucléique, ledit acide nucléique étant susceptible de contenir une séquence cible déterminée, ledit échantillon biologique étant mélangé à un agent oxydant , ladite séquence cible comportant une base 20 nucléotidique apte à être oxydée par ledit agent oxydant ; on fournit des moyens complémentaires susceptibles de se coupler avec ladite séquence cible déterminée ; on applique un champ électrique audit échantillon, ledit champ électrique étant adapté à provoquer une réaction dudit agent oxydant avec ladite base nucléotidique, et on mesure un 25 courant électrique qui traverse ledit échantillon pour déterminer la présence de ladite séquence cible ; selon l'invention lesdits moyens complémentaires comprennent des moyens d'amplification activables adaptés à répliquer ladite séquence cible, lesdits moyens d'amplification comprenant au moins des nucléotides d'un type incluant ladite base 30 nucléotidique, lesdits nucléotides dudit type étant aptes à être consommés durant la réplication pour constituer des acides nucléiques répliqués, et ; on détermine la présence de ladite séquence cible déterminée si le courant électrique diminue lorsque lesdits moyens d'amplification sont activés. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre d'une méthode d'amplification d'un acide nucléique et de la mesure simultanée d'un courant électrique, la mesure de ce courant électrique témoignant ou non de la consommation de l'un des éléments des moyens d'amplification durant celle-ci et précisément d'un des nucléotides libres. De la sorte, si la séquence cible d'acide nucléique correspond bien aux moyens d'amplification activables, cette séquence cible va être répliquée io au cours du processus d'amplification, et le nombre de nucléotides libres utilisés comme substrat lors de cette réplication et dont la concentration est déterminée au départ, va décroître. En conséquence, si le nombre de nucléotides libres décroît au profit du nombre de nucléotides incorporés dans les acides nucléiques synthétisés durant l'amplification, l'agent 15 oxydant ne pourra réagir qu'avec une quantité de plus en plus limitée de bases nucléotidiques correspondant aux nucléotides libres, et par conséquent moins de transferts électroniques se produiront, et le courant électrique finalement mesuré diminuera. On expliquera toutefois plus en détail dans la description détaillée qui suivra, que l'agent oxydant peut 20 aussi oxyder les bases des nucléotides incorporés dans l'acide nucléique initialement présent et dans les acides nucléiques synthétisés par réplication, mais qu'en revanche le courant électrique qui en résulte est faible par rapport à celui qui résulte de l'oxydation des bases des nucléotides libres. 25 Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, l'acide nucléique sur lequel on cherche à identifier une séquence cible est une molécule d'ADN ou d'ARN simple ou double brin. Aussi, les moyens d'amplification activables, comprennent des moyens adaptés à venir s'hybrider en amant d'une séquence cible et des moyens 30 pour procéder à sa réplication. Le nombre d'acides nucléiques résultant de cette réplication croît exponentiellement avec le temps, de sorte que le nombre de nucléotides libres présentant la base nucléotidique oxydable baisse aussi exponentiellement avec le temps, et que parallèlement la diminution du courant qui traverse l'échantillon est rapidement perceptible. Avantageusement, la base azotée qui est associée aux nucléotides libres est une base nucléotidique purique, par exemple la guanine ou un analogue chimique de la guanine, par exemple du type mercaptoguanine ou oxoguanine et l'agent oxydant utilisé est un complexe de ruthénium. Ce dernier présente une forme réduite et une forme oxydée, cette dernière venant catalyser de façon irréversible l'oxydation de la guanine. Lorsque le champ électrique est appliqué au mélange, le courant mesuré qui en io résulte est sensiblement une fonction de la concentration en nucléotides libres présentant le résidu guanine, car bien que l'agent oxydant oxyde également la guanine des nucléotides incorporés dans l'acide nucléique répliqué, la cinétique d'oxydation ainsi que le coefficient de diffusion des nucléotides libres sont bien supérieurs à celui desdits acides nucléiques 15 répliqués. En outre, le nombre d'acides nucléiques résultant de la réplication desdites séquences cibles étant fonction du temps, la diminution du courant qui traverse l'échantillon est ainsi aussi fonction du temps. Ainsi si l'échantillon de départ présente une concentration importante en acide 20 nucléique, et que ces acides nucléiques du même type présentent tous la séquence cible, la consommation en nucléotides, sera d'autant plus importante. Aussi, la mesure de la variation de courant électrique sera d'autant plus rapidement perceptible. En revanche, si la concentration en acide nucléique est moins importante, un temps plus important sera 25 nécessaire pour observer la variation du courant. De ce fait, ladite invention est applicable pour une détermination quantitative de la séquence cible. Aussi, de façon pratique, on appliquera un champ électrique et on mesurera le courant qui en résulte, par exemple au temps zéro puis 30 régulièrement de manière à pouvoir enregistrer la diminution du courant électrique tout au long du processus d'amplification. Alternativement on pourra enregistrer le courant électrique après un temps précis déterminé. The present invention relates to a method for the electrochemical detection of nucleic acid target sequences and to a detection set for the implementation of said method. Known methods already make it possible, by means of electrochemical detection, to identify the presence or absence of a target nucleic acid sequence of a given biological sample. These methods make it possible in particular to detect in a nucleic acid a target sequence corresponding for example to a part of the genetic inheritance of a given virus. According to known techniques, once this nucleotide sequence has been identified, oligonucleotide probes incorporating said sequence are made and these probes are fixed on a solid support. The probes include a given number of nucleotides that has an oxidizable nucleotide base. Then, the determined biological sample is brought into contact with the solid support on which said probes are grafted so that, where appropriate, hybridization of the nucleic acid containing the target sequence with the probe occurs. The hybridized nucleic acid is then reacted with a transition metal complex capable of oxidizing the nucleotide bases of the oligonucleotide probe; and determining the presence or absence of this hybridization, which occurs if the biological sample comprises a nucleic acid including said target sequence, by applying a variable electric field to the sample and measuring in parallel the electric current flowing therethrough. The electric current then being a function of the number of given bases that can be oxidized. In fact, when a potential sweep is carried out and at the same time the electric current flowing in the sample is recorded, the electric current response is different depending on whether the probe is hybridized with the nucleic acid containing the target sequence. or as it is not. In any case, the electric current of oxidation of the nucleotide base of the hybridized probe has a higher value than that associated with the oxidation of the base of the unhybridized nucleotides. In particular, reference may be made to document US 2002/106 683, which describes such a detection method. However, such a method is relatively complex to implement, since it is in particular necessary to prepare oligonucleotide probes in order to graft them onto the solid support which is long and expensive. Also, a problem which arises and which the present invention aims to solve is to provide a method which is not only easier to implement but also more economical. In order to solve this problem, and according to a first aspect, the present invention proposes a method for the electrochemical detection of nucleic acid target sequences, said method being of the type in which: a biological sample capable of containing at least a nucleic acid, said nucleic acid being capable of containing a specific target sequence, said biological sample being mixed with an oxidizing agent, said target sequence comprising a nucleotide base capable of being oxidized by said oxidizing agent; providing complementary means capable of coupling with said determined target sequence; applying an electric field to said sample, said electric field being adapted to cause a reaction of said oxidizing agent with said nucleotide base, and measuring an electric current which passes through said sample to determine the presence of said target sequence; according to the invention, said complementary means comprise activatable amplification means adapted to replicate said target sequence, said amplification means comprising at least nucleotides of a type including said nucleotide base, said nucleotides of said type being able to be consumed during replication to form replicated nucleic acids, and; the presence of said determined target sequence is determined if the electric current decreases when said amplification means are activated. Thus, a feature of the invention lies in the implementation of a method for amplifying a nucleic acid and the simultaneous measurement of an electric current, the measurement of this electric current testifying or not to the consumption of one of the elements of the amplification means during this and precisely one of the free nucleotides. In this way, if the target nucleic acid sequence corresponds to the activatable amplification means, this target sequence will be replicated during the amplification process, and the number of free nucleotides used as substrate during this replication and whose concentration is determined initially, will decrease. Accordingly, if the number of free nucleotides decreases in favor of the number of nucleotides incorporated into the nucleic acids synthesized during amplification, the oxidizing agent will be able to react with an increasingly limited amount of nucleotide bases corresponding to the nucleotides. free nucleotides, and therefore fewer electronic transfers will occur, and the ultimately measured electrical current will decrease. However, it will be explained in more detail in the following detailed description that the oxidizing agent can also oxidize the bases of the nucleotides incorporated in the nucleic acid initially present and in the nucleic acids synthesized by replication, but that in contrast the current The resultant electrical error is weak compared with that resulting from the oxidation of free nucleotide bases. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the nucleic acid on which a target sequence is to be identified is a single or double-stranded DNA or RNA molecule. Also, the activatable amplification means comprise means adapted to hybridize lover of a target sequence and means 30 to proceed with its replication. The number of nucleic acids resulting from this replication grows exponentially with time, so that the number of free nucleotides with the oxidizable nucleotide base also decreases exponentially with time, and at the same time the decrease in the current flowing through the sample is rapidly perceptible. Advantageously, the nitrogenous base which is associated with the free nucleotides is a purine nucleotide base, for example guanine or a chemical analog of guanine, for example of the mercaptoguanine or oxoguanine type, and the oxidizing agent used is a ruthenium complex. The latter has a reduced form and an oxidized form, the latter irreversibly catalyze the oxidation of guanine. When the electric field is applied to the mixture, the resulting measured current is substantially a function of the concentration of free nucleotides having the guanine residue, because although the oxidizing agent also oxidizes the guanine nucleotides incorporated in the nucleic acid The oxidation kinetics as well as the diffusion coefficient of the free nucleotides are much greater than that of said replicated nucleic acids. In addition, since the number of nucleic acids resulting from the replication of said target sequences is a function of time, the decrease in the current that passes through the sample is also a function of time. Thus, if the starting sample has a high concentration of nucleic acid, and these nucleic acids of the same type all have the target sequence, the consumption of nucleotides will be all the more important. Also, the measurement of the variation of electric current will be all the more perceptible the more quickly. On the other hand, if the concentration of nucleic acid is smaller, a longer time will be required to observe the variation of the current. As a result, said invention is applicable for quantitative determination of the target sequence. Also, in practical terms, an electric field will be applied and the resulting current will be measured, for example, at zero time and then periodically so as to record the decrease in electric current throughout the amplification process. Alternatively we can record the electric current after a specific time determined.

En effet, a priori, la concentration en nucléotides libres présentant le résidu guanine est maximale avant d'avoir démarré l'amplification et par conséquent le courant électrique susceptible de traverser l'échantillon est alors lui aussi maximal. Ensuite, c'est en comparant la mesure du courant au cours ou après l'amplification, avec les mesures qui ont été réalisées durant le processus d'amplification, que l'on peut apprécier la différence. Si au cours de ces mesures une diminution significative du courant électrique est observée, cela signifie que les nucléotides libres présentant le résidu guanine ont été consommés, et donc que l'acide nucléique io présentant la séquence cible est bien présent dans l'échantillon. On expliquera plus en détail dans la description détaillée, les vérifications complémentaires à faire avant de conclure à la présence de la séquence cible. Au surplus, on mesure ce courant électrique après avoir appliqué le 15 champ électrique durant un temps prédéterminé relativement constant pour une même amplification. En effet, entre l'instant où le champ électrique est appliqué et l'instant où le courant électrique qui traverse alors l'échantillon est maximal, une phase transitoire s'instaure durant laquelle la mobilité des espèces chimiques ionisées présentes dans 20 l'échantillon va croître jusqu'à un maximum. Aussi, pour offrir un maximum de sensibilité, il est préférable de mesurer le courant électrique lorsqu'il est maximal, soit après un temps prédéterminé comme on l'expliquera plus en détail ci-après. Quoi qu'il en soit, la mesure du courant électrique est réalisée au moyen de techniques électrochimiques connues du type 25 voltampérométrie à balayage de potentiel pouvant être linéaire, cyclique, à impulsion ou encore du type à saut de potentiel telle que la chronoampérométrie. En outre, et de façon préférentielle, on applique ledit champ électrique entre des électrodes aptes à être baignées dans ledit 30 échantillon. Par exemple, on applique un champ électrique entre une électrode à base d'oxydes métalliques ou à base de carbone ou bien encore à base d'un métal noble et une électrode de référence plongeant toutes les deux dans l'échantillon, en prenant soin de présenter une surface active constante des électrodes pour chaque mesure de courant d'une même amplification pour être bien certains que la variation de courant soit la résultante de la diminution des porteurs de charges et non pas de la variation de surface., On pourra par exemple choisir une électrode d'un métal noble tel que l'or ou le platine. Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit agent oxydant est confiné à la surface de l'une desdites électrodes, soit par l'intermédiaire d'un gel, d'une ~o membrane, ou d'un film appliqué sur l'électrode et qui emprisonne précisément l'agent oxydant ; soit par l'intermédiaire d'un polymère sur lequel est couplé l'agent oxydant, l'ensemble étant adsorbé ou greffé sur la surface de l'une des électrodes. Selon un autre aspect, la présente invention propose un ensemble 15 de détection électrochimique de séquences cibles d'acide nucléique, ledit ensemble comprenant : des moyens pour recevoir un échantillon biologique susceptible de renfermer au moins un acide nucléique, ledit acide nucléique étant susceptible de contenir une séquence cible déterminée, ledit échantillon biologique étant mélangé à un agent oxydant, 20 ladite séquence cible comportant une base nucléotidique apte à être oxydée par ledit agent oxydant ; des moyens complémentaires susceptibles de se coupler avec ladite séquence cible déterminée ; des moyens pour appliquer un champ électrique audit échantillon, ledit champ électrique étant adapté à provoquer une réaction dudit agent oxydant avec 25 ladite base nucléotidique, et des moyens de mesure d'un courant électrique qui traverse ledit échantillon pour déterminer la présence de ladite séquence cible ; selon l'invention lesdits moyens complémentaires comprennent des moyens d'amplification activables adaptés à répliquer ladite séquence cible, lesdits moyens d'amplification comprenant au moins 30 des nucléotides d'un type incluant ladite base nucléotidique, lesdits nucléotides dudit type étant aptes à être consommés durant la réplication pour constituer des acide nucléiques répliqués, et ; lesdits moyens de mesure fournissent une valeur décroissante de courant électrique lorsque lesdits moyens d'amplification sont activés, si ledit acide nucléique contient ladite séquence cible déterminée. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est un schéma réactionnel montrant schématiquement des réactions chimiques et électrochimiques intervenant lors de la mise en 10 oeuvre de la méthode selon l'invention; - la Figure 2 est une vue schématique montrant un premier ensemble de mise en oeuvre de la méthode conformément à l'invention selon un premier mode de mise en oeuvre ; - la Figure 3 est une vue schématique montrant un élément d'un 15 dispositif de mise en oeuvre de la méthode conformément à l'invention et selon un second mode de mise en oeuvre ; - la Figure 4 est un graphique représentant des courbes d'évolution d'un courant électrique en fonction d'un potentiel appliqué et illustrant la méthode conformément à l'invention ; 20 - la Figure 5, est un graphique montrant la diminution d'un courant électrique en fonction d'un processus d'amplification; - la Figure 6 est une vue schématique d'un second ensemble de mises en oeuvre de la méthode conformément à l'invention. - la Figure 7 est un graphique montrant une courbe 25 voltampérométrique. La méthode de détection électrochimique de séquences cibles d'acide nucléique selon l'invention, vise à combiner la mise en oeuvre d'une méthode d'amplification d'acide nucléique et d'une méthode électrochimique pour pouvoir suivre la diminution d'une espèce chimique 30 particulière traduisant la présence de ladite séquence cible d'acide nucléique. La méthode d'amplification qui sera décrite ci-dessous est du type PCR pour : Polymerase chain reaction. Toutefois, toute autre méthode d'amplification pourrait être mise en oeuvre avec la même efficacité. On citera notamment les méthodes du type LCR pour : Ligase Chain Reaction; SDA pour Strand Displacement Amplification; RCA pour Rolling Circle Amplification ; NASBA pour Nucleic Acid Sequence Based Assay or Amplification ; ou encore HDA pour Helicase-dependent isothermal DNA Amplification. Ces méthodes sont toutes désignées par leur acronyme anglais. Le principe de la méthode de type PCR , consiste à utiliser, de manière répétitive, l'une des propriétés des ADN polymérases, pour io synthétiser par réplication à partir des deux brins complémentaires composants l'ADN et d'une paire d'amorces ( primer en langue anglaise) deux nouveaux brins copies des deux brins initiaux, les amorces, étant des petits brins d'acide nucléique d'environ 20 bases, capables de s'hybrider de façon spécifique, grâce à la complémentarité 15 des bases, sur chacun des deux brins d'ADN à répliquer. Bien évidemment, les amorces sont choisies en fonction d'une séquence cible à révéler sur un acide nucléique. Outre les ADN polymérases, qui permettent après que l'amorce se soit hybridée sur un brin, de synthétiser à partir de cette amorce un brin 20 complémentaire, il est fourni également des nucléotides, et en particulier les quatre nucléotides dGTP, dATP, dTTP et dCTP constituant de l'ADN (respectivement désoxy-guanine-tri-phosphate, désoxy-adénosine-tri- phosphate, désoxy-tyrosine-tri-phosphate et désoxy-cytosine-triphosphate), que l'ADN polymérase vient assembler pour former un brin 25 complémentaire répliqué. Par ailleurs, le milieu réactionnel dans lequel sont introduits : l'échantillon à tester susceptible de contenir la séquence cible d'acide nucléique, l'ADN polymérase, les amorces, et les quatre types de nucléotides et qui forment un mélange réactionnel, est bien évidemment 30 liquide et tamponné. En outre, et selon la méthode, ce mélange réactionnel va être alternativement soumis à des variations de température, correspondant à différentes phases, de dénaturation, d'hybridation et d'élongation de l'acide nucléique, au cours d'un même cycle. De manière classique, le mélange réactionnel pourra subir successivement une trentaine de cycles. Par ailleurs, et c'est là un objet de l'invention, la méthode d'amplification dont le principe a été décrit ci-dessus, va être couplée à des moyens électrochimiques, permettant de révéler, le cas échéant, la disparition des nucléotides de l'un des quatre types, au fur et à mesure des cycles d'amplification, les nucléotides dudit un des quatre types, étant incorporés dans les brins d'ADN complémentaires par action de l'ADN polymérase. Pour ce faire, on utilise un agent oxydant et en particulier un complexe de ruthenium, par exemple le tris(2, 2'-bipyridyl)ruthenium(ll), qui est susceptible, sous sa forme oxydée de venir oxyder à son tour la guanine des nucléotides présentant le résidu guanine : le dGTP. Bien évidemment, tout autre agent oxydant capable d'oxyder la guanine pourra être utilisé, on citera par exemple IrCl64-. Ainsi que l'illustre la Figure 1, sur laquelle est représentée une électrode 10 plongée dans un milieu réactionnel 12 aqueux, l'agent oxydant étant incorporé au mélange réactionnel précité, lorsqu'on applique un champ électrique à ce mélange, l'agent oxydant évolue tout d'abord de sa forme réduite 14 vers sa forme oxydée 16 selon la flèche F, en cédant un électron à l'électrode 10. Par ailleurs, sous sa forme oxydée 16, l'agent oxydant est susceptible, d'oxyder à son tour une guanine d'un nucléotide 18 présentant précisément un résidu guanine, et qui est soit libre ou soit insérée dans un acide nucléique. En oxydant cette guanine, l'agent oxydant est simultanément réduit selon la flèche R alors que la guanine définitivement oxydée n'intervient plus dans la réaction. Le courant mesuré à l'électrode, c'est-à-dire le flux électronique, est essentiellement dû au courant d'oxydation des nucléotides libres présentant un résidu guanine et pour une part infime aux nucléotides insérés dans un brin d'ADN. Une explication pouvant être donnée par la différence de coefficient de diffusion mais aussi la différence de cinétique d'oxydation des guanines entre un nucléotide présentant un résidu guanine libre et un nucléotide présentant un résidu guanine incorporé dans un acide nucléique. En conséquence, si les nucléotides incluant la guanine sont consommés durant les cycles d'amplification, au même titre que les autres nucléotides, pour synthétiser les acides nucléiques répliqués qui statistiquement incluent quasiment autant de nucléotides des quatre types précités, le flux électronique et par conséquent le courant mesuré à l'électrode diminuera lui aussi par voie de conséquence. Dans le but d'illustrer la méthode conforme à l'invention, on décrira io ci-après un exemple de mise en oeuvre. La Figure 2, illustre, selon un premier mode de mise en oeuvre, un tube 30 adapté à être installé dans un thermocycleur 32 qui lui, va permettre de porter le tube 30 à des températures prédéterminées, représentatives des différentes étapes de l'amplification selon la méthode 15 du type PCR . De manière classique, dans une première étape d'un cycle, le tube est chauffé quelques secondes à 94 C pour provoquer la dénaturation de l'acide nucléique et ici de l'ADN. Ensuite dans une seconde étape d'environ une minute, la température est rapidement abaissée à 58 C de manière à provoquer l'hybridation des amorces. Puis, 20 le tube est ensuite porté à une température de 72 C durant une minute également, de manière à activer l'ADN polymérase afin de provoquer l'élongation des brins complémentaires. Et ensuite, un nouveau cycle est entamé. Le mélange réactionnel 34 est logé dans le culot 36 du tube 30 et 25 deux électrodes 38, 40 introduites dans le tube 30 plongent dans le mélange réactionnel 34. L'une des électrodes, 38, est une électrode en carbone par exemple, tandis que l'autre électrode 40 est l'électrode de référence. Ces électrodes 38, 40 sont respectivement connectées à un potentiostat 42 permettant de faire varier un potentiel électrique selon un 30 profil déterminé, entre les deux électrodes, et d'enregistrer parallèlement le courant électrique qui les traverse. Indeed, a priori, the concentration of free nucleotides having the guanine residue is maximum before starting the amplification and therefore the electrical current likely to pass through the sample is then also maximum. Then, it is by comparing the measurement of the current during or after the amplification, with the measurements that have been carried out during the amplification process, that we can appreciate the difference. If during these measurements a significant decrease in the electric current is observed, it means that the free nucleotides having the guanine residue have been consumed, and therefore that the nucleic acid having the target sequence is present in the sample. We will explain in more detail in the detailed description, the additional checks to make before concluding to the presence of the target sequence. In addition, this electric current is measured after having applied the electric field for a predetermined, relatively constant time for the same amplification. Indeed, between the instant when the electric field is applied and the instant when the electric current which then crosses the sample is maximum, a transient phase is established during which the mobility of the ionized chemical species present in the sample will grow to a maximum. Also, to provide maximum sensitivity, it is preferable to measure the electric current when it is maximum, or after a predetermined time as will be explained in more detail below. Be that as it may, the measurement of the electric current is carried out by means of known electrochemical techniques such as voltammetry with potential sweeping which can be linear, cyclic, impulse or else potential jumper type such as chronoamperometry. In addition, and preferably, said electric field is applied between electrodes suitable for being immersed in said sample. For example, an electric field is applied between an electrode based on metal oxides or based on carbon or else based on a noble metal and a reference electrode both immersing in the sample, taking care of present a constant active surface of the electrodes for each current measurement of the same amplification to be certain that the current variation is the result of the reduction of the charge carriers and not of the surface variation. choose an electrode of a noble metal such as gold or platinum. According to another embodiment of the invention which is particularly advantageous, said oxidizing agent is confined to the surface of one of said electrodes, either by means of a gel, a membrane, or a film applied to the electrode and which precisely traps the oxidizing agent; or via a polymer on which the oxidizing agent is coupled, the assembly being adsorbed or grafted onto the surface of one of the electrodes. In another aspect, the present invention provides a set of electrochemical detection of nucleic acid target sequences, said set comprising: means for receiving a biological sample capable of containing at least one nucleic acid, said nucleic acid being capable of containing a specific target sequence, said biological sample being mixed with an oxidizing agent, said target sequence comprising a nucleotide base capable of being oxidized by said oxidizing agent; complementary means capable of coupling with said determined target sequence; means for applying an electric field to said sample, said electric field being adapted to cause a reaction of said oxidizing agent with said nucleotide base, and means for measuring an electric current which passes through said sample to determine the presence of said target sequence ; according to the invention said complementary means comprise activatable amplification means adapted to replicate said target sequence, said amplification means comprising at least 30 nucleotides of a type including said nucleotide base, said nucleotides of said type being able to be consumed during replication to form replicated nucleic acids, and; said measuring means provides a decreasing electric current value when said amplifying means is activated, if said nucleic acid contains said determined target sequence. Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description of particular embodiments of the invention, given by way of indication but not limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a reaction diagram schematically showing chemical and electrochemical reactions involved in carrying out the method according to the invention; - Figure 2 is a schematic view showing a first implementation of the method according to the invention according to a first embodiment; FIG. 3 is a schematic view showing an element of a device for implementing the method in accordance with the invention and according to a second mode of implementation; FIG. 4 is a graph showing curves of evolution of an electric current as a function of an applied potential and illustrating the method according to the invention; Figure 5 is a graph showing the decrease of an electric current as a function of an amplification process; - Figure 6 is a schematic view of a second set of implementations of the method according to the invention. Figure 7 is a graph showing a voltammetric curve. The method for the electrochemical detection of nucleic acid target sequences according to the invention aims to combine the implementation of a nucleic acid amplification method and an electrochemical method to be able to monitor the decrease of a species. a particular chemical signal reflecting the presence of said target nucleic acid sequence. The amplification method that will be described below is of the PCR type for: Polymerase chain reaction. However, any other method of amplification could be implemented with the same efficiency. These include LCR methods for: Ligase Chain Reaction; SDA for Strand Displacement Amplification; RCA for Rolling Circle Amplification; NASBA for Nucleic Acid Sequence Based Assay or Amplification; or HDA for Helicase-dependent isothermal DNA amplification. These methods are all designated by their acronym. The principle of the PCR-type method is to use, repetitively, one of the properties of the DNA polymerases, to synthesize by replication from the two complementary DNA component strands and a pair of primers ( primer in English) two new strands copies of the two initial strands, the primers being small strands of nucleic acid of about 20 bases, capable of hybridizing specifically, thanks to the complementarity of the bases, on each two strands of DNA to replicate. Obviously, the primers are chosen according to a target sequence to be revealed on a nucleic acid. In addition to the DNA polymerases, which allow after the primer has hybridized on one strand, to synthesize from this primer a complementary strand, it is also provided nucleotides, and in particular the four nucleotides dGTP, dATP, dTTP and dCTP constituting DNA (respectively deoxy-guanine-tri-phosphate, deoxy-adenosine-triphosphate, deoxy-tyrosine-tri-phosphate and deoxy-cytosine-triphosphate), which DNA polymerase assembles to form a strand Replicated complementary. Furthermore, the reaction medium in which are introduced: the test sample likely to contain the target nucleic acid sequence, the DNA polymerase, the primers, and the four types of nucleotides and which form a reaction mixture, is well obviously liquid and buffered. In addition, and according to the method, this reaction mixture will be alternately subjected to variations in temperature, corresponding to different phases, denaturation, hybridization and elongation of the nucleic acid, during the same cycle. In a conventional manner, the reaction mixture may successively undergo about thirty cycles. Moreover, and this is an object of the invention, the amplification method, the principle of which has been described above, will be coupled to electrochemical means, making it possible to reveal, if appropriate, the disappearance of nucleotides. of one of the four types, as amplification cycles, the nucleotides of one of the four types, being incorporated into the complementary DNA strands by action of the DNA polymerase. For this purpose, an oxidizing agent and in particular a ruthenium complex, for example tris (2, 2'-bipyridyl) ruthenium (II), which is capable, in its oxidized form, of oxidizing guanine in turn is used. nucleotides with the guanine residue: dGTP. Of course, any other oxidizing agent capable of oxidizing guanine may be used, for example IrCl64-. As illustrated in FIG. 1, on which is represented an electrode 10 immersed in an aqueous reaction medium 12, the oxidizing agent being incorporated in the aforementioned reaction mixture, when an electric field is applied to this mixture, the oxidizing agent first evolves from its reduced form 14 to its oxidized form 16 according to the arrow F, by giving an electron to the electrode 10. In addition, in its oxidized form 16, the oxidizing agent is capable of oxidizing to in turn, a guanine of a nucleotide 18 having precisely a guanine residue, and which is either free or inserted in a nucleic acid. By oxidizing this guanine, the oxidizing agent is simultaneously reduced according to the arrow R while the guanine definitely oxidized no longer intervenes in the reaction. The current measured at the electrode, that is to say the electronic flux, is essentially due to the oxidation current of free nucleotides having a guanine residue and for a small part to the nucleotides inserted into a DNA strand. An explanation can be given by the difference in diffusion coefficient but also the difference in oxidation kinetics of guanines between a nucleotide having a free guanine residue and a nucleotide having a guanine residue incorporated into a nucleic acid. Accordingly, if the nucleotides including guanine are consumed during the amplification cycles, in the same way as the other nucleotides, to synthesize the replicated nucleic acids which statistically include almost as many nucleotides of the four aforementioned types, the electronic flow and therefore the current measured at the electrode will also decrease as a result. In order to illustrate the method according to the invention, an exemplary implementation will be described below. FIG. 2 illustrates, according to a first embodiment, a tube 30 adapted to be installed in a thermocycler 32 which will allow the tube 30 to be carried at predetermined temperatures, representative of the different stages of amplification according to FIG. the PCR method. In a conventional manner, in a first stage of a cycle, the tube is heated for a few seconds at 94 ° C. to cause the denaturation of the nucleic acid and here of the DNA. Then in a second step of about one minute, the temperature is rapidly lowered to 58 C so as to cause hybridization of the primers. Then, the tube is then heated to 72 ° C for one minute as well, to activate the DNA polymerase to elongate the complementary strands. And then, a new cycle is started. The reaction mixture 34 is housed in the base 36 of the tube 30 and two electrodes 38, 40 introduced into the tube 30 immerse in the reaction mixture 34. One of the electrodes, 38, is a carbon electrode for example, while the other electrode 40 is the reference electrode. These electrodes 38, 40 are respectively connected to a potentiostat 42 making it possible to vary an electrical potential in a given profile, between the two electrodes, and to record in parallel the electric current flowing through them.

Selon un second mode de mise en oeuvre dont on a reproduit les éléments essentiels sur la figure 3, la méthode d'amplification est en tous points identiques à la méthode précitée, cependant, la détection n'est plus réalisée durant l'amplification mais à l'issue de celle-ci. Dans ce cas, aucune électrode n'est directement introduite dans le tube 30, mais le mélange réactionnel 34 est lui introduit dans une ou plusieurs micro-cuvettes 44 illustrées sur la Figure 3. Ces micro-cuvettes 44 sont scellées de façon étanche sur une plaque de type circuit intégré 46 sur laquelle ont été sérigraphiées des électrodes 48, 50. Ces électrodes 48, 50 io présentent respectivement une extrémité active 52, 54 située dans le fond des micro-cuvettes 44 et elles s'étendent en dehors respectivement vers des extrémités de connexion 56, 58. De la même façon que dans le premier mode de mise en oeuvre précité, les extrémités de connexion 56, 58 sont adaptées à être reliées à un potentiostat pour appliquer un champ 15 électrique au mélange réactionnel situé dans la micro-cuvette 44. On notera que ces micro-cuvettes 44 sont également adaptées à des méthodes d'amplification du type NASBA , RCA ou HDA citées ci-dessus. Exemple d'application 20 On détaillera ci-après un exemple d'application de ladite méthode pour détecter la présence du Cytomégalovirus (CMV) dans un échantillon biologique. Le génome de ce virus présente une séquence bien identifiée de 406 paires de bases et on utilise les deux amorces commerciales AC1 et AC2 qui permettent l'amplification spécifique de cette séquence 25 (références 60-003 et 60-004 de la société Argene). Le volume total du mélange réactionnel est égal à 50 pl et il contient les deux amorces à une concentration de 0,8 pmol/l, les nucléotides des quatre types à une concentration de 100 pmol/l, la polymérase à une concentration de 0,02 unité par pl, une concentration en complexe de ruthénium de 20 pmol/l et 30 une dilution au dixième de tampon 10X. Bien évidemment, le mélange réactionnel contient un échantillon biologique et en l'espèce, un extrait cellulaire incorporant le Cytomégalovirus. According to a second embodiment of which the essential elements in FIG. 3 have been reproduced, the amplification method is in all respects identical to the aforementioned method, however, the detection is no longer carried out during the amplification but the outcome of it. In this case, no electrode is directly introduced into the tube 30, but the reaction mixture 34 is introduced into one or more micro-cups 44 illustrated in FIG. 3. These micro-cups 44 are sealingly sealed on a integrated circuit type plate 46 on which electrodes 48, 50 have been screen printed. These electrodes 48, 50 have respectively an active end 52, 54 situated in the bottom of the microcuvettes 44 and they extend respectively outside towards connection ends 56, 58. In the same way as in the first embodiment, the connection ends 56, 58 are adapted to be connected to a potentiostat for applying an electric field to the reaction mixture located in the microphone. It will be noted that these microcuvettes 44 are also suitable for amplification methods of NASBA, RCA or HDA type mentioned above. APPLICATION EXAMPLE An exemplary application of said method for detecting the presence of Cytomegalovirus (CMV) in a biological sample is described below. The genome of this virus has a well-identified sequence of 406 base pairs and the two commercial primers AC1 and AC2 are used which allow the specific amplification of this sequence (references 60-003 and 60-004 from Argene). The total volume of the reaction mixture is equal to 50 μl and contains the two primers at a concentration of 0.8 pmol / l, the nucleotides of the four types at a concentration of 100 pmol / l, the polymerase at a concentration of 0, 02 units per μl, a ruthenium complex concentration of 20 pmol / l and a tenth dilution of 10X buffer. Of course, the reaction mixture contains a biological sample and in this case a cellular extract incorporating Cytomegalovirus.

La mesure électrochimique s'effectue à l'aide du potentiostat 42 à travers l'application d'une technique voltampérométrique qui consiste à appliquer une variation de potentiel entre les deux électrodes 38, 40 ou 52, 54, en démarrant, par exemple, d'un potentiel initial de 0,5 V par rapport à une électrode au calomel, jusqu'à un potentiel final de 1,3 V (par rapport à la même électrode au calomel), pour une vitesse de balayage pouvant être compris entre 0,01 et 100 V par seconde. Parallèlement, le courant électrique résultant est enregistré au cours du balayage de potentiel. io On se référera à la Figure 4, sur laquelle sont reportées deux courbes voltampérométriques enregistrées à une vitesse de 0,1 V.s"1 par le potentiostat en fonction de la différence de potentiel appliquée entre les électrodes précitées et représentée ici en densité de courant. Une première courbe 60 représente l'évolution du courant électrique mesuré au 15 deuxième cycle d'amplification selon l'expérience précitée. L'échantillon biologique contenait initialement 100000 copies de la séquence cible. Cette courbe atteint un premier extremum 62 d'environ 68 pA par cm2. Une deuxième courbe 64 représente l'évolution du courant électrique mesuré au trentième cycle selon l'expérience précitée. Cette courbe 20 atteint un premier extremum 66 d'environ 56 pA par cm2. Cet extremum 66 est situé sensiblement 12 pA par cm2 en dessous du premier extremum 62. Par ailleurs, on a bien vérifié au préalable, que les deux étapes du schéma opératoire précité, appliqué à un échantillon biologique ne 25 contenant pas le Cytomégalovirus avec les moyens d'amplification précitée, conduisait à l'obtention de deux courbes sensiblement identiques. Par conséquent, lorsque le virus n'est pas présent dans l'échantillon biologique, l'amplification ne se produit pas. Ainsi, il apparaît très clairement en comparant les deux courbes 60, 30 64 que l'intensité du courant électrique a diminué après 30 cycles d'amplification par rapport à sa valeur initiale avant amplification. Par conséquent, il apparaît clairement que la présence du Cytomégalovirus dans l'acide nucléique de l'échantillon biologique, a été reconnu par les amorces AC1 et AC2 correspondantes, et que l'élongation des brins complémentaires s'est bien produite en consommant les nucléotides et en particulier les nucléotides du type dGTP présentant le résidu guanine, s puisque c'est la base de ce seul nucléotide que l'agent oxydant, le complexe de ruthénium, est susceptible d'oxyder. Or, la mesure du courant électrique est essentiellement le résultat de la mesure du flux d'électrons correspondant à la réduction du complexe de ruthénium et parallèlement à l'oxydation des nucléotides incluant la guanine dGTP. io Aussi, lorsque ces derniers nucléotides disparaissent partiellement, car ils sont intégrés dans les brins d'acide nucléique complémentaires, leur quantité à l'état libre diminue et par conséquent le courant d'oxydation qui en résulte diminue aussi. Par ailleurs, on se référera à présent au graphique illustré sur la 15 Figure 5, pour décrire le principe de la quantification d'une séquence cible d'un acide nucléique dans un échantillon donné. En abscisse 80 du graphique, sont portés les nombres de cycles de réplication et en ordonnée 82 sont reportées les valeurs normalisées des courants relevées à chaque cycle à un potentiel donné suivant le mode de 20 mise en oeuvre illustré sur la Figure 2. Ces valeurs normalisées de courant correspondent aux mesures de courant divisées par la mesure du courant réalisée avant le démarrage de l'amplification. Les cinq courbes représentées, 84, 86, 88, 90, 92 représentent les courbes tracées en partant d'un échantillon biologique comprenant 25 respectivement, zéro copie de la séquence cible CMV, 84, 1000 copies de ladite séquence cible, 86, 10 000 copies de ladite séquence cible, 88, 100 000 copies de ladite séquence cible, 90, et 1 000 000 de copies de ladite séquence cible, 92. Ainsi, on constate que, plus l'échantillon biologique contient 30 d'acides nucléiques incorporant la séquence cible, plus le courant électrique qui traverse l'échantillon diminue rapidement en fonction du nombre de cycles. En effet, plus l'échantillon contient àl'origine d'acides nucléiques incorporant la séquence cible, plus la réplication va consommer de nucléotides du type dGTP et par conséquent plus le courant électrique va chuter tôt en fonction du nombre de cycles. De la sorte, on comprend qu'une mesure de la quantité d'acides nucléiques incorporant la séquence cible est possible, en déterminant le nombre de cycles à partir duquel, la quantité de courant qui traverse l'échantillon s'infléchit. En outre, cette Figure 5 montre également que la présence de la séquence cible est détectable même si seulement 1000 copies de ladite séquence cible sont initialement présentes dans l'échantillon. io Ainsi donc, la méthode selon l'invention appliquée à un échantillon biologique susceptible de contenir un virus identifié permet non seulement, grâce à la mise en oeuvre d'une méthode d'amplification et d'une mesure électrochimique de révéler la présence ou l'absence dudit virus, mais également de le quantifier. Par conséquent, en comparaison 15 des méthodes mises en oeuvre selon l'art antérieur, pour lesquelles la préparation du matériel d'identification est complexe, selon la présente invention, il est seulement nécessaire de mettre en oeuvre une méthode d'amplification classique, puis durant l'amplification de soumettre l'échantillon biologique à un champ électrique et de mesurer le courant qui 20 en résulte. Cette méthode utilise un agent oxydant qui n'est nullement mis en oeuvre dans les méthodes d'amplification classiques, pour révéler la disparition d'une espèce en l'occurrence ici un type de nucléotide présentant le résidu guanine ou un composé ayant le même rôle biologique que la guanine. En outre, le choix de l'agent oxydant dépendra 25 de la nature du type de nucléotides dont on désire mesurer la disparition. L'exemple de mise en oeuvre ci-dessus concerne un acide nucléique à double chaîne, soit une molécule d'ADN. Cependant, il peut tout à fait être appliqué à un acide nucléique monocaténaire de type ARN ou d'ADN, moyennant la mise en oeuvre de moyens d'amplification 30 adaptés. Dans les deux cas, l'amplification de ces acides nucléiques entraîne la consommation de nucléotides incluant la guanine, et par conséquent la diminution de cette espèce dans le milieu au fur et à mesure du processus d'amplification. Ainsi donc, quel que soit le mode de mise en oeuvre de la méthode objet de l'invention, soit le premier mode décrit ci-dessus à l'appui de la figure 2, soit le second mode décrit en référence à la figure 3, on évalue le moment à partir duquel la valeur du courant électrique chute de manière significative, en effectuant des mesures au cours du processus d'amplification. Cela permet non seulement de révéler la présence de la séquence cible d'ADN, mais également de remonter indirectement à la io concentration initiale en acide nucléique incorporant la séquence cible à détecter. En effet, plus le nombre de copies initiales d'acide nucléique incorporant la séquence cible est important, plus le courant électrique diminuera tôt, et à l'inverse, plus le nombre de copies est faible et plus la chute de courant sera observée tardivement. 15 Par ailleurs, et selon un autre aspect illustré sur la Figure 6, la présente invention concerne également un ensemble spécialement adapté à la détection électrochimique de séquences cibles d'acides nucléiques. Cet ensemble comprend au moins une micro-cuvette 94 telle que représentée sur la Figure 3, pour recevoir un échantillon biologique 95, 20 mais ici équipée d'une isolation thermique. Cette micro-cuvette 94 présente des électrodes sérigraphiées 96 dans le fond et qui sont reliées à un potensiostat P. Par ailleurs, la micro-cuvette 94 est placée entre deux modules à effet Peltier 98, 100 reliées par un générateur adapté à réguler la température à l'intérieur de la micro-cuvette 94. De la sorte, l'échantillon 25 biologique 95, est susceptible d'être porté à des températures allant jusqu'à 94 C et en suivant des variations brutales tout comme la méthode précitée et de type PCR. De plus, à l'échantillon biologique est ajouté du matériel d'amplification activable et notamment des nucléotides présentant une base nucléotidique oxydable. 30 Ainsi, l'ensemble illustré sur la Figure 6, qui est susceptible d'être commandé par un ordinateur, est adapté à fournir automatiquement l'information selon laquelle, la séquence cible recherchée est bien contenue dans l'échantillon inséré dans la micro-cuvette 94, et si tel en est le cas, la concentration en acide nucléique comprenant la séquence cible. L'ordinateur, est alors chargé par un programme d'ordinateur, capable de faire fonctionner simultanément les moyens de réplication, c'est-à-dire les modules à effet Peltier 98, 100 selon des cycles prédéfinis et le potentiostat entre les cycles pour mesurer la quantité de courant traversant l'échantillon 95 pour des valeurs de potentiel données. En outre, lors de la mise en oeuvre des moyens d'amplification, l'état de surface de ladite électrode est modifié. Par ailleurs, au fil des cycles io d'amplification, le solvant du mélange réactionnel, en l'espèce l'eau, est susceptible de s'évaporer compte tenu des températures appliquées. Toute évaporation du solvant provoque, par nature, une augmentation de la concentration des solutés. En conséquence, la mesure du courant qui est proportionnelle à la 15 concentration en base nucléotidique consommée pourrait ne pas être tout à fait corrélée à la quantité d'acide nucléique amplifié. Aussi, un sous problème qui se pose alors, est de pouvoir s'affranchir à la fois des perturbations à l'électrode et de l'évaporation du solvant. 20 Pour ce faire, et selon encore un autre mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, la méthode de détection comprend en outre les étapes suivantes : on fournit un composé redox apte à réagir à une valeur de champ électrique décalé différente de la valeur de champ électrique à laquelle ledit agent oxydant et ladite base 25 nucléotidique réagissent ; on mesure la valeur du courant électrique redox à ladite valeur de champ électrique décalé ; et, on détermine la présence de ladite séquence cible déterminée si la différence de courant électrique entre le courant électrique redox et ledit courant électrique de réaction dudit agent oxydant et de ladite base nucléotidique diminue lorsque lesdits 30 moyens d'amplification sont activés. Ainsi, en choisissant un composé redox, ou étalon interne, par exemple un ferrocène, un viologène ou encore un complexe d'osmium, dont le potentiel d'oxydation est décalé par rapport au potentiel d'oxydation dudit agent oxydant et de ladite base nucléotidique, par exemple de 800 mV, l'oxydation du composé redox ne perturbe pas la mesure du courant d'oxydation de l'agent oxydant et de la base. Au surplus, cet agent oxydant n'interfère pas avec les moyens d'amplification activables. Selon un premier mode de réalisation conformément à cet autre mode de mise en oeuvre, pour lequel on pourra se référer à la Figure 7, on procède à la normalisation de la mesure du courant électrique pour un seul échantillon lors d'une même expérience. Ainsi, on procède à la mise en oeuvre d'un échantillon dans un mélange réactionnel identique à celui de l'exemple d'application précité, excepté qu'on y incorpore en plus du ferrocenemethanol à une concentration de 50 pM et que l'on applique une variation de potentiel entre les deux électrodes, en démarrant à 50 mV pour terminer à 1300 mV. On obtient de la sorte, pour le premier cycle d'amplification, la courbe voltampérométrique reportée à la Figure 7. Cette courbe présente non plus un seul extremum, mais deux. Un premier 210 situé vers 1100 mV par rapport à l'électrode au calomel saturé, et qui correspond aux extremums des courbes illustrées sur la Figure 4, et un second 220 situé vers 200 mV, lequel correspond à l'oxydation du ferrocenemethanol. Le premier extremum résulte de l'oxydation de l'agent oxydant, le complexe de ruthénium et la mesure du courant correspondant est sensiblement de 32 pA, tandis que le second qui résulte de l'oxydation du composé redox est d'environ 2 pA. Après le balayage en potentiel entre 50 mV et 1300 mV et l'enregistrement simultané des courants d'intensité, on procède à la normalisation du courant correspondant au premier extremum 210, en divisant sa valeur, sur l'exemple illustré sur la Figure 7 : 32 pA, par la valeur du courant correspondant au second extremum 220, 2 pA et on obtient 16. The electrochemical measurement is carried out using potentiostat 42 through the application of a voltammetric technique which consists of applying a potential variation between the two electrodes 38, 40 or 52, 54, starting, for example, from an initial potential of 0.5 V with respect to a calomel electrode, to a final potential of 1.3 V (with respect to the same calomel electrode), for a scanning speed of between 0, 01 and 100 V per second. At the same time, the resulting electric current is recorded during the potential sweep. Referring to FIG. 4, two voltammetric curves recorded at a speed of 0.1 Vs -1 by the potentiostat are plotted as a function of the potential difference applied between the aforementioned electrodes and represented here in terms of current density. A first curve 60 represents the evolution of the electric current measured at the second amplification cycle according to the above-mentioned experiment The biological sample initially contained 100,000 copies of the target sequence This curve reaches a first extremum 62 of approximately 68 μA a second curve 64 represents the evolution of the electric current measured at the thirtieth cycle according to the above-mentioned experiment.This curve reaches a first extremum 66 of about 56 pA per cm.sup.2 This extremum 66 is located substantially 12 pA per cm 2 below the first extremum 62. Moreover, it has been verified beforehand, that the two stages of the aforementioned operating scheme, app liquefied to a biological sample not containing Cytomegalovirus with the abovementioned amplification means, led to obtaining two substantially identical curves. Therefore, when the virus is not present in the biological sample, the amplification does not occur. Thus, it appears very clearly by comparing the two curves 60, 64 that the intensity of the electric current has decreased after 30 amplification cycles relative to its initial value before amplification. Therefore, it is clear that the presence of Cytomegalovirus in the nucleic acid of the biological sample has been recognized by the corresponding primers AC1 and AC2, and that the elongation of the complementary strands has been well produced by consuming the nucleotides and in particular the nucleotides of the dGTP type having the guanine residue, since it is the base of this single nucleotide that the oxidizing agent, the ruthenium complex, is capable of oxidizing. However, the measurement of the electric current is essentially the result of the measurement of the electron flux corresponding to the reduction of the ruthenium complex and in parallel with the oxidation of nucleotides including guanine dGTP. Also, when these latter nucleotides partially disappear because they are integrated into the complementary nucleic acid strands, their amount in the free state decreases and therefore the resulting oxidation current also decreases. On the other hand, reference will now be made to the graph illustrated in FIG. 5 to describe the principle of quantifying a target sequence of a nucleic acid in a given sample. In abscissa 80 of the graph, the numbers of replication cycles are plotted and in ordinate 82 the normalized values of the currents recorded at each cycle are plotted at a given potential according to the embodiment shown in FIG. 2. These normalized values of current correspond to the current measurements divided by the measurement of the current carried out before starting the amplification. The five curves shown, 84, 86, 88, 90, 92, represent the curves plotted from a biological sample comprising respectively, zero copies of the CMV target sequence, 84, 1000 copies of said target sequence, 86, 10,000. copies of said target sequence, 88, 100,000 copies of said target sequence, 90, and 1,000,000 copies of said target sequence, 92. Thus, it is found that the more biological sample contains nucleic acids incorporating the target sequence, the more the electrical current flowing through the sample decreases rapidly depending on the number of cycles. In fact, the more the sample contains the nucleic acids originally incorporating the target sequence, the more the replication will consume nucleotides of the dGTP type and consequently the more the electric current will fall soon depending on the number of cycles. In this way, it is understood that a measure of the amount of nucleic acids incorporating the target sequence is possible, by determining the number of cycles from which the amount of current flowing through the sample bends. In addition, this Figure 5 also shows that the presence of the target sequence is detectable even if only 1000 copies of said target sequence are initially present in the sample. Thus, the method according to the invention applied to a biological sample capable of containing an identified virus makes it possible not only, thanks to the implementation of an amplification method and an electrochemical measurement, to reveal the presence or the absence of said virus, but also to quantify it. Therefore, in comparison with the methods used according to the prior art, for which the preparation of the identification material is complex, according to the present invention, it is only necessary to implement a conventional amplification method, then during amplification, subjecting the biological sample to an electric field and measuring the resulting current. This method uses an oxidizing agent which is not used in conventional amplification methods, to reveal the disappearance of a species, in this case a type of nucleotide having the guanine residue or a compound having the same role. biological than guanine. In addition, the choice of the oxidizing agent will depend on the nature of the type of nucleotides whose disappearance is desired to be measured. The above exemplary embodiment relates to a double-chain nucleic acid, ie a DNA molecule. However, it can quite well be applied to a single-stranded nucleic acid of the RNA or DNA type, with the implementation of suitable amplification means. In both cases, the amplification of these nucleic acids results in the consumption of nucleotides including guanine, and consequently the reduction of this species in the medium as the amplification process progresses. Thus, whatever the mode of implementation of the method which is the subject of the invention, ie the first mode described above in support of FIG. 2, or the second mode described with reference to FIG. 3, the moment at which the value of the electric current falls significantly is evaluated by taking measurements during the amplification process. This makes it possible not only to reveal the presence of the target DNA sequence, but also to trace indirectly back to the initial nucleic acid concentration incorporating the target sequence to be detected. Indeed, the higher the number of initial copies of nucleic acid incorporating the target sequence, the more the electric current will decrease early, and conversely, the lower the number of copies, and the more the current drop will be observed late. Furthermore, and according to another aspect illustrated in FIG. 6, the present invention also relates to a set specially adapted for the electrochemical detection of target sequences of nucleic acids. This assembly comprises at least one microcuvette 94 as shown in Figure 3, to receive a biological sample 95, 20 but here equipped with a thermal insulation. This microcuvette 94 has serigraphic electrodes 96 in the bottom and which are connected to a potensiostat P. Furthermore, the microcuvette 94 is placed between two Peltier effect modules 98, 100 connected by a generator adapted to regulate the temperature within the microcuvette 94. In this way, the biological sample 95 is capable of being heated to temperatures up to 94 ° C. and following abrupt variations as well as the aforementioned method. PCR type. In addition, the biological sample is added activatable amplification material and in particular nucleotides having an oxidizable nucleotide base. Thus, the assembly illustrated in Figure 6, which is computer controllable, is adapted to automatically provide the information that the desired target sequence is well contained in the sample inserted into the micro- cuvette 94, and if so, the nucleic acid concentration comprising the target sequence. The computer is then loaded by a computer program, capable of simultaneously operating the replication means, that is to say the Peltier effect modules 98, 100 according to predefined cycles and the potentiostat between cycles for measuring the amount of current flowing through the sample 95 for given potential values. In addition, during the implementation of the amplification means, the surface state of said electrode is modified. Moreover, over the amplification cycles, the solvent of the reaction mixture, in this case water, is likely to evaporate taking into account the temperatures applied. Any evaporation of the solvent causes, by nature, an increase in the concentration of solutes. Accordingly, measurement of the current that is proportional to the nucleotide base concentration consumed may not be fully correlated with the amount of amplified nucleic acid. Also, a sub problem that arises then, is to be able to overcome both the disturbances to the electrode and the evaporation of the solvent. To this end, and according to yet another embodiment of the invention that is particularly advantageous, the detection method also comprises the following steps: a redox compound is provided which is capable of reacting to an offset electric field value different from the electric field value at which said oxidizing agent and said nucleotide base react; the value of the redox electric current is measured at said offset electric field value; and, the presence of said determined target sequence is determined if the difference in electric current between the redox electric current and said electric reaction current of said oxidizing agent and said nucleotide base decreases as said amplification means is activated. Thus, by choosing a redox compound, or internal standard, for example a ferrocene, a viologen or an osmium complex, whose oxidation potential is shifted relative to the oxidation potential of said oxidizing agent and said nucleotide base for example 800 mV, the oxidation of the redox compound does not interfere with the measurement of the oxidation current of the oxidizing agent and the base. In addition, this oxidizing agent does not interfere with the activatable amplification means. According to a first embodiment in accordance with this other embodiment, for which reference can be made to FIG. 7, the measurement of the electric current for a single sample is normalized during the same experiment. Thus, a sample is carried out in a reaction mixture identical to that of the above-mentioned application example, except that moreover ferrocenemethanol is incorporated at a concentration of 50 μM and that applies a potential variation between the two electrodes, starting at 50 mV and ending at 1300 mV. In this way, for the first amplification cycle, the voltammetric curve shown in FIG. 7 is obtained. This curve has no longer a single extremum, but two. A first 210 located around 1100 mV with respect to the saturated calomel electrode, and which corresponds to the extremums of the curves illustrated in FIG. 4, and a second 220 situated around 200 mV, which corresponds to the oxidation of ferrocenemethanol. The first extremum results from the oxidation of the oxidizing agent, the ruthenium complex and the measurement of the corresponding current is substantially 32 pA, while the second resulting from the oxidation of the redox compound is about 2 pA. After the potential sweep between 50 mV and 1300 mV and the simultaneous recording of the currents of intensity, the current corresponding to the first extremum 210 is normalized, dividing its value, in the example illustrated in FIG. 7: 32 pA, by the value of the current corresponding to the second extremum 220, 2 pA and one obtains 16.

Ensuite, on procède de la même façon pour tous les cycles d'amplification de ladite expérience. De la sorte, la mesure de la variation de la différence des valeurs d'intensité des deux extremums 210, 220 résulte uniquement de la diminution de la concentration en base nucléotidique, en l'espèce les dGTP, et permet de s'affranchir des conditions de l'expérience. Partant, et selon un second mode de réalisation on procède de manière identique pour une série d'échantillons respectivement introduit dans une série de micro-cuvettes du type de celles illustrées sur la Figure io 3 de façon à réaliser une série d'expériences. Ces échantillons biologiques proviennent avantageusement d'une même source, et il s'agit là de confirmer la présence de la séquence cible déterminée. Aussi, en normalisant les valeurs d'intensité correspondant à l'oxydation de l'agent oxydant respectivement pour chacune des expériences, elles sont alors 15 comparables entre elles puisqu'elles sont indépendantes des variations de volume et d'état de surface des électrodes. Ainsi, selon cet autre mode de mise en oeuvre de l'invention, on affine la détection de la consommation réelle de nucléotides, ce qui permet de conclure à la présence d'une séquence cible après un faible 20 nombre de cycles d'amplification. En conséquence, on diminue le temps nécessaire à l'établissement du diagnostic. En outre, et ainsi que l'illustre le second mode de réalisation précité, des mesures peuvent être comparées quelles que soient les conditions opératoires. 25 Then, one proceeds in the same way for all amplification cycles of said experiment. In this way, the measurement of the variation of the difference in the intensity values of the two extremes 210, 220 results solely from the decrease in the nucleotide base concentration, in this case the dGTPs, and makes it possible to overcome the conditions experience. Accordingly, and according to a second embodiment, the same procedure is followed for a series of samples respectively introduced into a series of microcuvettes of the type illustrated in FIG. 3 so as to carry out a series of experiments. These biological samples advantageously come from the same source, and this is to confirm the presence of the determined target sequence. Also, by normalizing the intensity values corresponding to the oxidation of the oxidizing agent respectively for each of the experiments, they are then comparable with each other since they are independent of the variations in volume and surface state of the electrodes. Thus, according to this other embodiment of the invention, the detection of the actual consumption of nucleotides is refined, which makes it possible to conclude that a target sequence is present after a small number of amplification cycles. As a result, the time required to establish the diagnosis is reduced. In addition, and as illustrated in the second embodiment above, measurements can be compared regardless of the operating conditions. 25

Claims

A method for the electrochemical detection of nucleic acid target sequences, said method being of the type in which: a biological sample is provided which can contain at least one nucleic acid, said nucleic acid being capable of containing a specific target sequence, said biological sample being mixed with an oxidizing agent, said target sequence comprising at least one nucleotide base capable of being oxidized by said oxidizing agent; complementary means are provided capable of coupling with said determined target sequence; an electric field is applied to said sample, said electric field being adapted to cause a reaction of said oxidizing agent with said nucleotide base, and an electric current is measured which passes through said sample to determine the presence of said target sequence; characterized in that said complementary means comprise activatable amplification means adapted to replicate said target sequence, said amplification means comprising at least nucleotides of a type including said nucleotide base, said nucleotides of said type being suitable for consumption during replication to form replicated nucleic acids, and; in that the presence of said determined target sequence is determined if the electric current decreases when said amplification means are activated. 25

2. Detection method according to claim 1, characterized in that said nucleic acid is a DNA or RNA molecule

3. Detection method according to claim 1 or 2, characterized in that said nucleotide base is a purine nitrogen base.

4. Detection method according to claim 3, characterized in that said nucleotide base is guanine or a chemical analogue of guanine.

5. Detection method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said oxidizing agent is a ruthenium complex.

6. Detection method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that, said target sequences being replicated over time, said electric current is measured after having applied said electric field for a given time.

7. Detection method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said target sequence is replicated according to amplification cycles, and in that said current is measured after a given number of cycles. 15

8. Method of detection according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said electric field is applied between electrodes adapted to be bathed by said sample.

9. Detection method according to claim 8, characterized in that one of said electrodes is an electrode based on metal oxides.

10. Detection method according to claim 8, characterized in that one of said electrodes is an electrode based on a noble metal.

11. The detection method according to claim 8, characterized in that one of said electrodes is a carbon electrode.

12. Detection method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that said oxidizing agent is confined to the surface of one of said electrodes.

13. The method of detection according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it further comprises the following steps: - is further provided a redox compound capable of reacting to an offset electric field value different from the electric field value at which said oxidizing agent and said nucleotide base react; the value of the redox electric current is measured at said offset electric field value; and, the presence of said determined target sequence is determined if the difference in electrical current between the redox electric current and said electric reaction current of said oxidizing agent and said nucleotide base decreases when said amplifying means is activated.

A set of electrochemical detection of target nucleic acid sequences, said set comprising:

Means (30, 44, 94) for receiving a biological sample (34, 95) capable of containing at least one nucleic acid, said nucleic acid being capable of containing a specific target sequence, said biological sample being mixed with an agent oxidant, said target sequence comprising at least one nucleotide base capable of being oxidized by said oxidizing agent; complementary means capable of coupling with said determined target sequence; means (38, 42, 52, 54, 96) for applying an electric field to said sample, said electric field being adapted to cause a reaction of said oxidizing agent with said nucleotide base, and measuring means (42, P) an electric current flowing through said sample to determine the presence of said target sequence; characterized in that said complementary means comprise activatable amplification means adapted to replicate said target sequence, said amplification means comprising at least nucleotides of a type including said nucleotide base, said nucleotides of said type being able to be consumed during replication to form replicated nucleic acids, and; in that said measuring means (42, P) provides a decreasing electric current value when said amplification means is activated, if said nucleic acid contains said determined target sequence.