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Un détecteur de virus rapide et sensible
Des chercheurs de l'Université de Twente, aux Pays-Bas, ont développé un capteur ultrasensible qui pourrait potentiellement être utilisé dans un appareil portable pour détecter, en quelques minutes, divers virus et mesurer leur concentration. Le capteur pourrait être utilisé pour dépister rapidement les personnes dans les hôpitaux et les cliniques d'urgence afin de contrôler les épidémies de maladies telles que le SRAS et la grippe aviaire. Tout ce qu'il faudrait, c'est un petit échantillon de salive, de sang ou d'autres fluides corporels.
Dans un nouveau capteur de détection de virus, des guides d'ondes dans un substrat de silicium divisent la lumière en quatre faisceaux parallèles. Les faisceaux forment alors un motif d'interférence qui change lorsque les virus se lient aux anticorps placés sur l'un des canaux lumineux. Des chercheurs de l'Université de Twente, aux Pays-Bas, ont fabriqué l'appareil, qui peut détecter de faibles concentrations de virus en quelques minutes.
Les méthodes actuellement disponibles pour détecter les virus sont également sensibles. Mais ils nécessitent une préparation laborieuse de l'échantillon de fluide et ne donnent des résultats qu'au bout de plusieurs jours. Étant donné que les maladies virales peuvent se propager rapidement, les chercheurs recherchent des moyens plus faciles et plus rapides de détecter directement les virus. Vous voulez un outil sur lequel vous appliquez l'échantillon [fluide] sur place et dites en quelques minutes si la personne a ou non le virus du SRAS, dit Aurel Ymeti , chercheur postdoctoral en génie biophysique et développeur principal du capteur.
Les chercheurs travaillent maintenant avec la société Tiel, aux Pays-Bas, Paradocs Group BV, pour développer un prototype commercial du capteur, qu'ils décrivent en ligne dans un Lettres nano papier. Le dispositif utilise un substrat de silicium contenant des canaux qui guident la lumière laser. La lumière pénètre dans le substrat à une extrémité et est divisée en quatre faisceaux parallèles. Lorsque ces faisceaux émergent à l'autre extrémité, ils s'étalent et se chevauchent, créant un motif de bandes lumineuses et sombres, connu sous le nom de motif d'interférence, que les chercheurs enregistrent.
Jusqu'à présent, les chercheurs n'ont testé le capteur que pour le virus de l'herpès simplex. Sur l'un des quatre canaux de guidage de la lumière, les chercheurs attachent des anticorps qui se lient au virus. Ensuite, ils font couler lentement une solution saline du virus le long de ce canal. Au fur et à mesure que les microbes se fixent aux anticorps, le schéma d'interférence change. Plus la concentration est élevée, plus la figure d'interférence se déplace.
En mesurant le changement dans le modèle pour différentes concentrations de virus, les chercheurs établissent une relation fixe entre les deux facteurs. Une fois cette relation connue, Ymeti dit qu'ils peuvent estimer la concentration d'une nouvelle solution virale en analysant la réponse du capteur pendant quelques minutes.
Les chercheurs sont également capables de détecter le virus dans le sérum humain ou le plasma sanguin. C'est généralement plus difficile à faire que de détecter le virus dans une solution saline, car le sérum contient de nombreuses protéines différentes qui peuvent se fixer à l'anticorps et provoquer des erreurs. Jusqu'à présent, le capteur ne détecte le virus que si sa concentration dans le sérum est élevée. Pour être utile, le prototype de capteur amélioré devrait être capable de mesurer avec précision de faibles concentrations dans différents fluides corporels.
Alors que le capteur n'a fonctionné que pour le virus de l'herpès, les chercheurs espèrent le démontrer bientôt pour d'autres virus afin de le rendre largement applicable. Pour détecter le virus du SRAS, du VIH ou de la grippe aviaire, les chercheurs devraient attacher des anticorps spécifiques à ces virus sur le canal lumineux. En fixant différents anticorps sur différents canaux lumineux, le même capteur pourrait détecter plusieurs maladies.
La détection de divers virus avec cet appareil ne devrait pas être un obstacle majeur, déclare David Gottfried, chercheur en biocapteurs au Institut de recherche technologique de Géorgie . Jusqu'à présent, personne n'a fait la démonstration d'un capteur rapide et portable pouvant être utilisé pour détecter les maladies virales sur place. C'est l'une des premières démonstrations d'une technique de biocapteur qui pourrait être [pratique] pour les virus, et elle a la sensibilité requise pour une détection précoce, dit Gottfried.
Ymeti dit que l'objectif est d'avoir un petit appareil microfluidique qui peut tester différentes maladies simultanément. Il s'attend à ce qu'un tel prototype soit prêt dans les deux prochaines années.