Des épidémies récentes de grippe aviaire hautement pathogènes (également connue sous le nom de grippe oiseau) ont créé un besoin de méthodes de détection rapide et sensible pour atténuer sa propagation. Maintenant, les chercheurs dans Capteurs ACS ont développé un capteur prototype qui détecte un type de virus de la grippe qui provoque la grippe oiseau (H5N1) dans des échantillons d'air. Le capteur portable à faible coût détecte le virus à des niveaux inférieurs à une dose infectieux et pourrait entraîner des tests d'aérosols rapides pour la grippe aviaire aéroportée.
La grippe oiseau peut se propager rapidement lorsque les gouttelettes respiratoires infectieuses sont inhalées par les oiseaux et autres animaux, et les mutations fréquentes du virus font de la transmission aéroportée aux humains. Les méthodes actuelles pour détecter les virus H5N1 nécessitent souvent une préparation d'échantillons approfondie dans un laboratoire, comme les tests basés sur la réaction en chaîne par polymérase (PCR). Par conséquent, un capteur qui détecte rapidement ces particules virales aéroportées sans préparation d'échantillon pourrait identifier la transmission avant une épidémie. Une solution pourrait être le biocapteur capacitif électrochimique (BCE), qui a été utilisé pour détecter avec succès d'autres virus aéroportés. Auparavant, une équipe de recherche dirigée par Rajan Chakrabarty a créé un biocapteur électrochimique pour détecter les particules SARS-CoV-2 dans la respiration. Cette fois, l'équipe a utilisé la technologie de la BCE pour détecter et mesurer les niveaux de virus H5N1 dans l'air à la place.
La nouvelle BCE se compose d'un mince réseau de nanocristaux bleus prussiens et de branches d'oxyde de graphène sur une électrode en carbone imprimée à l'écran. Pour faire en sorte que le capteur détecte les virus H5N1, les chercheurs ont attaché des sondes (aptamères ou anticorps) sensibles à ces agents pathogènes sur le réseau. Ils ont associé le capteur à un échantillonneur d'air sur mesure qui tire des gouttelettes de l'air et crée un échantillon liquide. Lorsque des échantillons liquides contenant des virus H5N1 ont été appliqués au capteur, les particules virales liées aux sondes et ont changé la capacité du capteur. En mesurant le changement total de la capacité, les chercheurs pourraient mesurer les niveaux de H5N1 dans l'échantillon liquide.
Dans des démonstrations avec des échantillons aérosolisés contenant des quantités connues de virus H5N1 inactivés, la BCE a produit des résultats en 5 minutes. Le niveau de détection du capteur pour la grippe aviaire était de 93 copies virales par 35 pieds cubes (1 mètre cube) d'air, un niveau qui, selon les chercheurs, devrait être « suffisamment sensible pour détecter la présence de H5N1 sous la dose infectieuse du virus ». La précision globale du capteur était supérieure à 90% par rapport aux mesures d'un test de PCR numérique, la méthode traditionnelle. Chakrabarty et l'équipe disent que le nouveau capteur de la grippe oiseau est prometteur pour la surveillance de l'air non invasive et en temps réel pour les populations animales et humaines.
Les auteurs reconnaissent le financement de Flum Lab.
