Le développement de thérapies antivirales et de vaccins nécessite une étude approfondie des virus responsables de maladies. Mais comment ces petits germes peuvent-ils être isolés d'échantillons biologiques complexes comme la salive ? Des chercheurs de ACS Nano décrire une plateforme qui utilise les ondes sonores comme pinces acoustiques pour trier les virus des autres composés dans un liquide. Lors des démonstrations, la méthode sépare rapidement et avec précision les virus des grosses et petites particules dans des échantillons de salive humaine.
L'isolement, l'identification et le séquençage génétique d'un virus fournissent aux scientifiques des informations importantes sur la manière dont il provoque des maladies et sur la manière de développer des thérapies efficaces. Les méthodes actuelles de séparation des virus des autres particules dans les échantillons biologiques incluent des procédures d'ultracentrifugation et de culture cellulaire qui prennent du temps. Pour accélérer et simplifier le processus, Luke Lee et Tony Jun Huang se sont tournés vers l'acoustofluidique : une technologie qui utilise des ondes sonores pour trier les particules par taille dans un liquide. Ils ont choisi un type spécifique d'onde sonore, appelé faisceau de Bessel, car il peut être réglé pour trier des particules spécifiques de taille nanométrique, et plusieurs ondes restent étroitement focalisées sur de longues distances – comme une paire de pinces.
La plateforme technologique de séparation par excitation par faisceau de Bessel (BEST) développée par Lee, Huang et leurs collègues se compose d'une puce rectangulaire dotée d'une entrée de chargement d'échantillon à une extrémité et de sorties séparées pour les virus et les déchets à l'autre extrémité. Deux faisceaux acoustiques de Bessel ont été appliqués sur la puce, perpendiculairement au flux d'échantillon. En réglant les longueurs d'onde des faisceaux, le système a trié les particules de différentes tailles :
- De grosses particules de plus de 150 nanomètres (nm) de diamètre ont été piégées sur la puce.
- Petites particules inférieures à 50 nm évacuées par la sortie des déchets.
- Les virus de tailles intermédiaires (50 à 150 nm) ont été collectés via la sortie du virus.
L'équipe a testé la plateforme BEST sur des échantillons de salive humaine chargés de SARS-CoV-2. Le liquide recueilli à la sortie du virus de la puce contenait 90 % de matériel génétique viral, tandis que le liquide provenant de la sortie des déchets ne contenait aucun matériel génétique viral, ce qui montre que la plateforme a réussi à isoler le virus. Les chercheurs ont confirmé les résultats par microscopie électronique, en trouvant des virus uniquement dans le liquide prélevé à la sortie du virus. Bien que BEST ne puisse pas encore séparer les particules de déchets des virus de moins de 50 nm, comme les parvovirus, les chercheurs travaillent à élargir la portée de la technologie pour permettre son utilisation dans le développement de nouvelles cibles thérapeutiques pour de nombreuses maladies virales.
