Une équipe de recherche de l'Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) construit un nouveau biocapteur basé sur la tension pour le virus de la grippe qui est presque 100 fois plus sensible que les tests conventionnels, et peut faire la distinction entre les souches humaines et aviaires.

Les chercheurs ont développé une nouvelle biocapteur rapide pour la détection précoce de concentrations, même infimes, du virus de la grippe humaine A (H1N1). Un tel diagnostic à un stade précoce est crucial pour éviter une épidémie potentielle de pandémie, car les médicaments antiviraux doivent être administrés en temps opportun. Les tests classiques de détection du virus de la grippe sont souvent lents et coûteux, et peut passer à côté d'infections virales précoces. En revanche, le nouveau biocapteur mesure de minuscules changements de tension dans un polymère électriquement conducteur pour détecter rapidement des concentrations de virus presque 100 fois inférieures à la limite des kits actuellement disponibles. Le travail a été effectué à l'Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU), dans le cadre d'une collaboration entre l'Institut des biomatériaux et de la bio-ingénierie et le Département de virologie moléculaire.

Les polymères conducteurs sont une classe de molécules à base de carbone qui conduisent l'électricité, mais peut également être utilisé dans des environnements biologiques. Ce sont des matériaux très attractifs pour les applications de biocapteurs car les chercheurs peuvent facilement attacher des biomolécules aux polymères, qui leur permettent de se lier à des cibles précises, comme les virus de la grippe. Dans cette étude, poly(3, 4-éthylènedioxythiophène) (PEDOT) a été modifié avec un groupe fonctionnel qui se lie au virus de la grippe humaine H1N1, mais pas les souches de grippe aviaire. "Les polymères conducteurs ont plusieurs avantages par rapport à leurs homologues inorganiques, " explique l'auteur correspondant Yuji Miyahara. " Ceux-ci incluent la capacité de conduire à la fois des porteurs électriques et ioniques, flexibilité mécanique, faible cytotoxicité, production à faible coût par coulée ou impression, et des propriétés accordables via la synthèse chimique ou le dopage."

Pour construire le biocapteur, le film polymère a été placé entre deux électrodes. Lorsqu'une solution contenant du H1N1, qui porte une infime charge positive sur sa coque extérieure, était ajouté, certains des virus se sont collés au polymère et ont augmenté la tension mesurée par les électrodes. Cette méthode électrique permet au capteur de détecter la présence de quantités infimes du virus. Les charges virales sont souvent mesurées en unités d'hémagglutination (HAU). Le nouveau capteur peut détecter des concentrations virales aussi faibles que 0,013 HAU. Par comparaison, les kits disponibles dans le commerce qui utilisent des tests immunochromatographiques ne fonctionnent que pour des concentrations supérieures à environ 1,13 HAU. Cela représente une augmentation de près de 100 fois de la sensibilité. Le coauteur de l'étude, Shoji Yamaoka, a souligné les applications cliniques de l'appareil. "Nous avons développé un capteur à base de polymère conducteur capable de reconnaître un virus spécifique, ce qui en fait un bon candidat pour la surveillance portable et les tests au point de service."

L'article, "Specific Recognition of Human Influenza Virus with PEDOT Bearing Sialic Acid-Termminated Trisaccharides" a été publié dans Matériaux et interfaces appliqués ACS au DOI :10.1021/acsami.7b02523