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Masques multifonctions
Des capteurs activés par l'eau transforment un prototype de masque en un diagnostic covid-19 sensible qui peut produire des résultats en 90 minutes. Heureux Frankel
Les masques faciaux ont été un outil inestimable contre le covid-19, mais que se passerait-il s'ils pouvaient le détecter tout en aidant à prévenir sa propagation ?
Les ingénieurs du MIT et de Harvard en ont conçu un qui peut faire exactement cela. De minuscules capteurs jetables intégrés dans le masque peuvent détecter l'exposition au virus SARS-CoV-2 et diagnostiquer la maladie. Ils pourraient également être incorporés dans les vêtements et adaptés pour détecter d'autres virus ou toxines.
Les capteurs sont basés sur une technique que James Collins de l'Institute for Medical Engineering and Science du MIT a commencé à développer il y a plusieurs années pour créer des diagnostics sur papier pour des virus tels qu'Ebola et Zika. Ils sont constitués de composants cellulaires lyophilisés qui restent stables pendant des mois jusqu'à ce qu'ils soient activés par l'eau, moment auquel ils interagissent avec une molécule cible telle qu'une séquence d'ADN et produisent un signal tel qu'un changement de couleur.
Dans le cas du détecteur de covid, les composants lyophilisés qui réagissent avec le virus sont intégrés dans un masque en papier, entouré d'un anneau d'élastomère de silicone afin que l'échantillon ne puisse pas s'évaporer ou se diffuser loin du capteur. Lorsque le porteur appuie sur un bouton, un petit réservoir d'eau est libéré pour réhydrater le capteur, qui analyse les gouttelettes d'haleine accumulées à l'intérieur du masque et produit un résultat dans les 90 minutes. Dans un souci de confidentialité, les résultats sont affichés à l'intérieur du masque.
Ce test est aussi sensible que les tests PCR hautement sensibles de référence, mais il est aussi rapide que les tests antigéniques qui sont utilisés pour une analyse rapide du covid-19, déclare Peter Nguyen, chercheur au Wyss Institute for Biologically Inspired de l'Université de Harvard. Ingénierie. Nguyen, Collins et Luis Soenksen, PhD '20, de la clinique Abdul Latif Jameel du MIT pour l'apprentissage automatique en santé sont les principaux auteurs de le papier décrivant le travail.
Les prototypes développés dans cette étude comprennent également des vêtements avec des capteurs placés à l'extérieur pour détecter l'exposition de l'environnement. Cela pourrait être particulièrement utile dans les blouses de laboratoire portées par les travailleurs de la santé. Les chercheurs peuvent échanger des capteurs pour d'autres agents pathogènes, notamment la grippe, Ebola et Zika, ou des capteurs qu'ils ont développés pour détecter les agents neurotoxiques organophosphorés.
Nous avons démontré que nous pouvons lyophiliser une large gamme de capteurs de biologie synthétique pour détecter les acides nucléiques viraux ou bactériens, ainsi que les produits chimiques toxiques, y compris les toxines nerveuses, explique Collins. Nous envisageons que cette plate-forme pourrait permettre des biocapteurs portables de nouvelle génération pour les premiers intervenants, le personnel de santé et le personnel militaire.
Les chercheurs ont déposé un brevet sur la technologie et espèrent travailler avec une entreprise pour la développer davantage. Le masque facial est très probablement la première application qui pourrait être mise à disposition, dit Collins.