Les antibiotiques, des médicaments qui traitent les infections bactériennes, ont sauvé des millions de vies dans le monde depuis leur découverte au début du 20e siècle. Lorsque nous remplissons une ordonnance au cabinet du médecin ou à la pharmacie aujourd'hui, la plupart d'entre nous tiennent pour acquis que ces médicaments couramment prescrits sont réels, et de bonne qualité.

Mais dans le monde en développement, la fabrication et la distribution de produits de qualité inférieure, médicaments non légitimes est répandu. L'Organisation mondiale de la santé estime que jusqu'à 10 pour cent de tous les médicaments dans le monde pourraient être falsifiés, avec jusqu'à 50 pour cent de ces formes d'antibiotiques. Un antibiotique contrefait ou dilué peut non seulement mettre en danger un patient inconscient, mais peut également contribuer au problème plus large de la résistance aux antimicrobiens.

Un laboratoire de l'Université de l'État du Colorado met la chimie au travail sur un simple, moyen peu coûteux d'identifier ces antibiotiques falsifiés et de qualité inférieure, offrant une solution pratique à un problème très réel. Les chercheurs ont créé un test sur papier qui peut déterminer rapidement si un échantillon d'antibiotique est de force appropriée, ou dilué avec des substances de remplissage comme le bicarbonate de soude. Similaire au mécanisme d'un test de grossesse à domicile, une bande de papier prend une couleur distinctive si un antibiotique falsifié est présent.

C'est le dernier essai chimique sur papier développé dans le laboratoire de Chuck Henry, professeur au Département de chimie. Des chercheurs dont le premier auteur Kat Boehle, un doctorat récemment diplômé. étudiant, décrire l'invention en Capteurs ACS .

"Dans ce pays, nous tenons pour acquis que nos antibiotiques sont bons - nous n'y pensons même pas à deux fois, " Boehle a déclaré. "Mais les antibiotiques contrefaits et de qualité inférieure sont une chose extrêmement courante dans d'autres parties du monde. Le but de ce projet était de fabriquer un appareil de détection bon marché et facile à utiliser; notre appareil coûte littéralement un quart à fabriquer."

Voici comment cela fonctionne :Les bactéries produisent naturellement une enzyme qui peut leur conférer une résistance aux antibiotiques en se liant chimiquement à des parties de la molécule antibiotique. Les chercheurs ont utilisé cette même enzyme, appelé bêta-lactamase, permettre à leur appareil de détecter la présence d'antibiotiques dans un échantillon donné.

Pour le test, l'utilisateur dissout l'antibiotique dans l'eau, et ajoute la solution à un petit appareil en papier. Le papier contient une molécule appelée nitrocéfine qui change de couleur lorsqu'elle réagit avec l'enzyme. Dans cette configuration, l'antibiotique et la nitrocéfine sur le papier sont en compétition pour se lier à l'enzyme dans une zone de détection.

Avec une bonne dose d'antibiotique, il y a peu de changement de couleur dans la bande de papier, parce que l'antibiotique l'emporte sur la nitrocéfine et se lie avec succès à l'enzyme bêta-lactamase. Mais dans un antibiotique falsifié ou affaibli, le papier devient rouge, car l'enzyme réagit à la place avec la nitrocéfine. En bref, le jaune signifie bon (antibiotique de force appropriée); le rouge signifie mauvais (antibiotique dilué).

L'appareil comprend également un indicateur de pH, pour déterminer si un échantillon est acide ou alcalin. Cette information supplémentaire pourrait en outre alerter l'utilisateur si un échantillon a été falsifié avec des ingrédients de remplissage, ce qui pourrait autrement confondre le test principal.

C'est simple, c'est rapide (environ 15 minutes), et il peut être utilisé par un professionnel non formé—tous les objectifs clés du projet, dit Henri. Les approches traditionnelles pour tester la pureté des médicaments reposent sur équipements analytiques coûteux dans les laboratoires, dont la spectrométrie de masse, rendant difficile ou impossible pour les pays en développement d'y accéder facilement.

Pour garantir la convivialité de l'appareil, les chercheurs ont inclus dans leur expérience un test à l'aveugle avec cinq utilisateurs qui ne connaissaient pas l'appareil ou la science qui le sous-tend. Ils ont tous réussi à identifier 29 des 32 échantillons d'antibiotiques comme étant légitimes ou faux.

Le test est efficace pour un large spectre d'antibiotiques bêta-lactamines, mais il y a de la place pour le raffinement. L'échantillon le plus mal identifié par les utilisateurs non formés était l'acide acétylsalicylique, communément appelé aspirine, qui n'est pas devenu aussi rouge que les autres faux échantillons car son pH acide a déstabilisé la réaction. Pouvoir distinguer plus précisément ces produits chimiques spécifiques fera l'objet d'une future optimisation du nouveau test, disent les chercheurs.