Un nouveau dispositif de détection rapide au point de service peut détecter un marqueur clé de lésion oculaire en quelques minutes - un délai crucial pour le traitement des traumatismes oculaires.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois ont développé un gel chargé de nanoparticules d'or qui change de couleur lorsqu'il réagit avec une larme contenant de l'acide ascorbique, libéré d'une blessure à l'œil. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Biocapteurs et bioélectronique , les chercheurs ont utilisé le capteur, appelé OjoGel, pour mesurer les niveaux d'acide ascorbique dans les larmes artificielles et dans des échantillons cliniques de liquide provenant des yeux des patients.

"Nous attendons un impact potentiel significatif de ce biocapteur pour évaluer l'œil chez les patients post-chirurgicaux ainsi que les patients traumatisés, " a déclaré le responsable de l'étude Dipanjan Pan, professeur de bio-ingénierie à l'Université de l'Illinois et au Carle Illinois College of Medicine.

Le groupe de Pan a collaboré avec le Dr Leanne Labriola, un ophtalmologiste à l'hôpital de la Fondation Carle à Urbana, pour développer OjoGel.

"La technologie OjoGel peut permettre une identification plus rapide des blessures oculaires graves, " a déclaré Labriola. " Avec un dispositif de point de service rapide comme celui-ci, n'importe qui dans un service d'urgence pourrait effectuer un test et savoir en quelques minutes si le patient a besoin d'une intervention chirurgicale urgente pour sauver sa vision."

Des travaux antérieurs du groupe ont révélé que la concentration d'acide ascorbique dans les larmes est une bonne mesure pour déterminer l'étendue des lésions oculaires. Acide ascorbique, également connu sous le nom de vitamine C, se trouve en concentrations élevées dans le liquide à l'intérieur de l'œil, appelé humeur aqueuse, mais a normalement une très faible concentration dans les larmes.

"Les dommages profonds à la cornée causés par un traumatisme ou une chirurgie incisionnelle libèrent de l'humeur aqueuse dans le film lacrymal, qui augmente la concentration d'acide ascorbique dans les larmes à un niveau sensiblement plus élevé que celui trouvé dans les yeux normaux, " dit Pan, également affilié au Beckman Institute for Advanced Science and Technology de l'Illinois. « OjoGel propose une technique de biodétection unique qui fournit une méthode simple et efficace pour tester l'acide ascorbique dans un système de distribution au point de service. »

Une petite larme suffit pour provoquer une réaction de changement de couleur dans l'OjoGel. L'étendue du changement de couleur est corrélée à la concentration d'acide ascorbique dans l'échantillon de larme, passant du jaune pâle au brun rougeâtre foncé à mesure que la concentration augmente.

Les chercheurs ont effectué des tests approfondis pour déterminer les concentrations associées à chaque degré de changement de couleur. Ils ont développé une clé de couleur et des directives pour l'utilisation d'une application pour téléphone mobile, Sélecteur de pixels, pour mesurer avec précision la concentration indiquée par un échantillon de gel ayant réagi.

Prochain, les chercheurs prévoient de continuer à affiner la technologie OjoGel dans l'espoir de produire un produit à faible coût, appareil clinique facile à utiliser. Ils effectueront également des études cliniques pour déterminer si les lectures d'OjoGel évaluent de manière fiable les lésions oculaires.

« En plus de continuer à développer la technologie, au cours de la prochaine année, nous travaillerons pour aider les fournisseurs de soins de santé à comprendre la valeur que ce nouvel appareil peut apporter à leur pratique par rapport aux méthodes actuelles qu'ils utilisent pour l'évaluation, ", a déclaré Labriola.

La Fondation nationale des sciences, l'American Heart Association et le Carle Foundation Hospital ont soutenu ce travail. Chercheur postdoctoral Santosh Misra, chercheur invité Ketan Dighe, l'étudiant diplômé Aaron Schwartz-Duval et le chercheur d'été Zaixi Shang ont également contribué à l'étude.