La plupart des kits de tests viraux reposent sur des techniques de préparation et d'analyse en laboratoire qui demandent beaucoup de travail et de temps; par exemple, les tests pour le nouveau coronavirus peuvent prendre des jours pour détecter le virus à partir d'écouvillons nasaux. Maintenant, les chercheurs ont démontré un appareil de test à base de smartphone peu coûteux mais sensible pour les agents pathogènes viraux et bactériens qui prend environ 30 minutes pour terminer. L'accessoire pour smartphone d'environ 50 $ pourrait réduire la pression sur les laboratoires de test lors d'une pandémie telle que COVID-19.
Les résultats de la nouvelle étude multi-institutionnelle, dirigée par l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, professeur de génie électrique et informatique Brian Cunningham et le professeur de bio-ingénierie Rashid Bashir, sont publiés dans la revue Lab sur une puce.
« Les défis associés aux tests rapides de pathogènes contribuent à beaucoup d'incertitude quant aux individus mis en quarantaine et à toute une série d'autres problèmes de santé et économiques », a déclaré Cunningham.
L'étude a commencé dans le but de détecter un panel d'agents pathogènes viraux et bactériens chez les chevaux, y compris ceux qui provoquent des maladies respiratoires graves similaires à celles présentées dans COVID-19, ont déclaré les chercheurs.
Les agents pathogènes des chevaux peuvent entraîner des maladies dévastatrices chez les populations animales, bien sûr, mais l'une des raisons pour lesquelles nous travaillons avec eux est liée à la sécurité. Les agents pathogènes des chevaux dans notre étude sont inoffensifs pour l'homme. «
Brian Cunningham, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, professeur de génie électrique et informatique
Le nouveau dispositif de test est composé d'une petite cartouche contenant des réactifs de test et d'un port pour insérer un extrait nasal ou un échantillon de sang, ont indiqué les chercheurs. L'ensemble se clipse sur un smartphone.
À l'intérieur de la cartouche, les réactifs ouvrent la coque externe d'un pathogène pour accéder à son ARN. Une molécule d'amorce amplifie ensuite le matériel génétique en plusieurs millions de copies en environ 10 ou 15 minutes, selon les chercheurs. Un colorant fluorescent tache les copies et devient vert lorsqu'il est éclairé par une lumière LED bleue, qui est ensuite détectée par l'appareil photo du smartphone.
« Ce test peut être effectué rapidement sur les passagers avant de prendre l'avion, sur les personnes se rendant dans un parc à thème ou avant des événements comme une conférence ou un concert », a déclaré Cunningham. « Le cloud computing via une application pour smartphone pourrait permettre l'enregistrement d'un résultat de test négatif auprès des organisateurs d'événements ou dans le cadre d'une carte d'embarquement pour un vol. Ou, une personne en quarantaine pourrait se donner des tests quotidiens, enregistrer les résultats avec un médecin, et alors sachez quand il est sûr de sortir et de rejoindre la société. «
Il y a quelques étapes préparatoires actuellement effectuées en dehors de l'appareil, et l'équipe travaille sur une cartouche qui possède tous les réactifs nécessaires pour être un système entièrement intégré. D'autres chercheurs de l'U.I.utilisent le nouveau génome du coronavirus pour créer un test mobile pour COVID-19, et fabriquent une cartouche facile à fabriquer qui, selon Cunningham, améliorerait les efforts de test.
La source:
Université de l'Illinois à Urbana-Champaign
Référence de la revue:
Sun, F., et al. (2020) Multiplex Smartphone-Based Test d'acide nucléique de 30 minutes de virus vivant à partir d'extrait d'écouvillon nasal. Lab sur une puce. doi.org/10.1039/D0LC00304B.
