Surveillance précise de CD4+ Le nombre de cellules T est vital pour évaluer la santé immunitaire et le traitement des traitements chez les personnes vivant avec le virus de l'immunodéficience humaine (VIH). Pourtant, les outils conventionnels comme la cytométrie en flux, bien que très efficace, sont coûteux, complexes et mal adaptés à une utilisation généralisée dans les zones à distance ou à ressources limitées. De nombreuses alternatives portables restent limitées par une faible sensibilité, une manipulation complexe des échantillons ou des coûts opérationnels élevés. Les systèmes optiques et basés sur la fluorescence, bien que avancés, aggravent encore ces problèmes avec leurs besoins de maintenance et d'équipement. En raison de ces limitations, il existe un besoin urgent de plates-formes de diagnostic autonomes et rentables qui peuvent être déployées directement au point de soins pour assurer une surveillance en temps opportun du VIH.
Dans un effort de collaboration, des chercheurs de l'Université de Bath and Nanyang Technological University ont développé un biocapteur électrochimique microfluidique intégré pour la détection du CD4+ Cellules T. Leurs résultats (doi: 10.1038 / s41378-025-00893-8), publié le 9 avril 2025, dans Microsystems et nanoengineeringPrésentez une puce à base de polydiméthylsiloxane (PDMS) avec des électrodes d'or qui utilisent une détection sans impédance sans étiquette. Adoumenné pour les paramètres à faibles ressources, l'appareil permet de minimiser les étapes de manutention et de simplifier le traitement des échantillons, et fournit des résultats dans des seuils cliniquement pertinents. Cette percée marque une avance importante vers la permis de permettre des diagnostics de VIH en temps réel en dehors des laboratoires conventionnels.
Au cœur de l'appareil se trouve une puce microfluidique intégrée avec des électrodes d'or, ce qui permet à la fois que les processus de fonctionnalisation et de détection se produisent sur puce. Les anticorps anti-CD4 sont immobilisés via des monocouches auto-assemblées, garantissant une liaison spécifique des cellules cibles. La large gamme dynamique du capteur capture à la fois un CD4 immunodéprimé et sain+ niveaux, avec une limite de détection qui peut identifier l'immunodéficience avancée. Par rapport aux systèmes de banc traditionnels, la conception microfluidique réduit considérablement la variation et le travail manuel, améliorant la reproductibilité et rendant l'appareil bien adapté à l'automatisation. Les tests de spécificité ont montré une interférence négligeable des monocytes, des neutrophiles et des protéines sériques communes. Le capteur peut également être associé à une puce de fractionnement de flux de doyen pour la séparation des cellules en amont, permettant un système entièrement modulaire qui intègre l'isolement des cellules, la capture et l'énumération-tout sur un seul dispositif.
Notre objectif était de développer un outil de diagnostic abordable convivial et abordable qui pourrait prolonger la surveillance du VIH de haute qualité au-delà des laboratoires centralisés. En combinant la détection électrochimique avec la microfluidique, nous avons créé une plate-forme non seulement précise et sensible, mais également évolutive et compatible avec l'utilisation du point de service. Cette technologie a le potentiel de démocratiser l'accès aux diagnostics du VIH, en particulier dans les régions à infrastructure médicale limitée. «
Professeur Pedro Estrela, auteur correspondant de l'étude
Pour l'avenir, ce biocapteur microfluidique pourrait servir d'outil transformateur pour la gestion du VIH dans les régions mal desservies, en remplaçant des instruments de laboratoire encombrants par des alternatives portables et alimentées par batterie. Sa conception flexible prend en charge l'intégration du traitement automatisé des échantillons et de la détection multiplexée d'autres marqueurs ou agents pathogènes immunitaires. Les prochaines étapes de développement impliqueront l'intégration de la puce DFF pour les tests de sang total, la validation clinique et le raffinage des interfaces utilisateur pour le déploiement sur le terrain. En fin de compte, cette technologie pourrait conduire à des plates-formes de points de service robustes qui soutiennent le diagnostic précoce, renforcent la surveillance du traitement et font progresser la prestation de soins de santé équitables dans les efforts mondiaux de contrôle du VIH.
