Cours de Chimie Clinique : Principales Techniques Analytiques

Cartes de révision de vocabulaire couvrant les techniques majeures de chimie clinique : électrophorèse, spectrométrie de masse, turbidimétrie, néphélométrie, spectrophotométrie, ELISA, immunofluorescence et immunoélectrophorèse.

Étape préanalytique

Première phase de l'examen biologique comprenant le prélèvement chez le patient, dont la qualité dépend du savoir-faire et dont le taux d'erreur oscille entre $1/164$ et $1/330$ événements ou résultats de laboratoire.

SDS-PAGE

Électrophorèse sur gel de polyacrylamide utilisant du sodium dodécyl sulfate, un détergent qui dénature les protéines, empêche leur repliement et leur confère une charge globale négative permettant leur séparation vers l'anode ($+$) selon leur poids moléculaire.

Électrophorèse capillaire

Technique de séparation de protéines réalisée dans un tube très fin rempli d'une solution tampon conductrice sous une haute tension de $10\text{--}30\,\text{kV}$, avec une détection spectrophotométrique UV-visible à $200\,\text{nm}$.

Courant d'électro-endosmose (EOF)

Déplacement global de la solution d'électrolyte vers la cathode ($-$) dû à la présence d'une double couche électrique à l'interface solution-verre du capillaire, entraînant l'ensemble des molécules même chargées négativement.

Gammapathie monoclonale

Anomalie électrophorétique caractérisée par l'apparition d'un pic étroit et homogène, migrant majoritairement dans la zone des gamma-globulines ou parfois des bêta-globulines, signant la prolifération anormale d'une immunoglobuline.

Immunofixation

Analyse qualitative combinant une électrophorèse sur gel et une réaction avec des antisérums spécifiques dirigés contre les chaînes lourdes (anti-IgG, IgA, IgM) et légères ($\kappa$, $\lambda$) pour typer une immunoglobuline monoclonale.

Protéinurie de Bence-Jones

Excrétion urinaire anormale de chaînes légères libres d'immunoglobulines ($\kappa$ ou $\lambda$), mise en évidence lors du bilan urinaire d'une gammapathie monoclonale.

Pseudo-gammapathie monoclonale

Faux pic étroit sur le tracé électrophorétique mimant une immunoglobuline monoclonale, pouvant être causé par le fibrinogène (prélèvement erroné sur anticoagulant au lieu d'un tube sec), la préalbumine, l'hyper $\alpha_2$-globulinémie, l'hyperlipidémie ou le complexe hémoglobine-haptoglobine.

Spectrométrie de masse

Technique d'analyse physico-chimique permettant de détecter, identifier et quantifier des molécules d'intérêt (sensibilité $< 1\,\text{ng}$, parfois $< 1\,\text{pg}$) et de déterminer leur structure par la mesure du rapport masse sur charge ($m/z$).

Ionisation par impact électronique (IE)

Procédé d'ionisation sous vide ($\approx 6 \times 10^{-7}\,\text{mmHg}$) où les molécules gazeuses entrent en collision avec des électrons émis par un filament de rhénium accélérés à $70\,\text{eV}$, entraînant la formation d'ions moléculaires instables et leur fragmentation.

Quadripôle

Filtre électrodynamique constitué de quatre barres générant des champs électriques, capable de sélectionner des ions selon leur rapport $m/z$ en mode de balayage spectral complet ou en mode sélectif sur un ion précis.

Dissociation induite par collision (CID)

Fragmentation provoquée dans une cellule de collision lorsque des ions précurseurs sélectionnés heurtent des molécules d'un gaz inerte (argon, azote, hélium) et convertissent leur énergie cinétique en énergie interne.

Pic moléculaire (ou pic parent)

Pic d'un spectre de masse dont la valeur $m/z$ correspond à l'ion renfermant l'ensemble des atomes de la molécule initiale sans aucune rupture de liaison chimique.

Pic de base

Signal le plus intense d'un spectre de masse, correspondant à l'ion le plus abondant, dont la valeur d'intensité relative est fixée conventionnellement à $100\,\%$.

Dérivatisation

Modification chimique préalable d'un échantillon destinée à accroître sa volatilité (indispensable en GC-MS), sa stabilité thermique, sa réponse au détecteur ou sa sélectivité en masquant les groupements réactifs ($-\text{OH}$, $-\text{NH}_2$, $-\text{COOH}$).

Standard interne (quantification en MS)

Composé analogue à l'analyte introduit en quantité connue dans l'échantillon pour calculer le ratio des intensités et corriger les variations liées à l'injection, à l'ionisation ou aux effets de matrice.

Spectrométrie de masse en tandem (MS/MS)

Couplage de plusieurs analyseurs où un premier filtre sélectionne un ion précurseur donné, qui est ensuite fragmenté en cellule de collision (CID) avant l'analyse de ses ions fils par un second analyseur.

Dalton (Da)

Unité de masse atomique définie comme un douzième de la masse d'un atome de carbone 12 ($^{12}\text{C}$), valant approximativement $1\,\text{Da} = 1,66 \times 10^{-27}\,\text{kg}$.

Turbidimétrie

Mesure spectrophotométrique directe de l'atténuation d'un faisceau lumineux transmis dans l'axe incident, résultant de l'absorption et de la diffusion causées par les particules en suspension.

Néphélométrie

Technique optique consistant à mesurer l'intensité de la lumière diffusée ou diffractée par des particules en suspension selon un angle $\alpha$ par rapport à la direction du faisceau incident.

Loi de Beer-Lambert

Relation fondamentale régissant l'absorption lumineuse : $A = \varepsilon \cdot l \cdot C$, où $A$ est l'absorbance, $\varepsilon$ le coefficient d'absorption molaire ($\text{L}\,\text{mol}^{-1}\,\text{cm}^{-1}$), $l$ l'épaisseur de la cuve ($\text{cm}$) et $C$ la concentration molaire ($\text{mol}\,\text{L}^{-1}$).

Test ELISA

Méthode de dosage immuno-enzymatique hétérogène (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay) basée sur la capture d'un complexe antigène-anticorps, suivie de l'action d'une enzyme conjuguée sur un substrat générant un signal coloré mesurable.

ELISA « sandwich »

Format de test ELISA employé pour doser des antigènes (ex. VIH), dans lequel l'antigène est pris en sandwich entre un anticorps de capture fixé au fond du puits et un second anticorps marqué lié à l'enzyme.

Immunofluorescence directe

Technique de détection microscopique utilisant un anticorps unique dirigé contre l'antigène cible et directement couplé à une molécule fluorescente (fluorochrome).

Immunofluorescence indirecte

Technique de détection microscopique à deux niveaux utilisant un premier anticorps spécifique non marqué (primaire), puis un second anticorps marqué par un fluorochrome (secondaire) dirigé contre le premier anticorps.

Immunoélectrophorèse

Méthode d'analyse en deux étapes associant une migration électrophorétique des protéines dans un gel d'agarose en milieu alcalin, suivie d'une double immunodiffusion perpendiculaire face à un antisérum polyclonal formant des arcs de précipitation caractéristiques.