Au départ, le physicien Peter Nirmalraj voulait comprendre le processus pathologique de la maladie d'Alzheimer afin de trouver de nouveaux moyens de diagnostic et de thérapie. Une étape supplémentaire serait de déchiffrer le rôle des peptides bêta-amyloïdes et des protéines tau associés à la maladie neurodégénérative.

Cependant, si l'on s'approche des minuscules structures peptidiques avec un microscope, la vue profonde de l'univers moléculaire est trop facilement déformée. "Une technique d'imagerie ne doit pas altérer l'état initial des peptides, sinon des informations précieuses sur leurs propriétés caractéristiques sont perdues", explique Peter Nirmalraj. Le chercheur de l'Empa a donc mis au point une technique qui ne touche pas aux peptides.

Grâce à une surface de graphène ultra-pure et prétraitée, il a enfin pu imager les bêta-amyloïdes dans leur forme naturelle à l'aide d'un microscope à force atomique (AFM). Outre les fibres amyloïdes, des particules peptidiques plus petites, appelées oligomères, sont également visibles. Leur rôle dans le processus de la maladie pourrait être plus important qu'on ne le pensait auparavant, soupçonne Peter Nirmalraj. Une étude pilote est actuellement menée avec l'hôpital cantonal de Saint-Gall. Il s'agira de montrer si et comment la technologie AFM peut détecter les protéines amyloïdes et tau dans le sang des patients atteints de la maladie d'Alzheimer.