La surveillance et le suivi des menaces biologiques ou des épidémies nécessitent la capacité d'effectuer des tests médicaux et de laboratoire sur le terrain lors d'une catastrophe ou d'autres situations austères. L'équipement de laboratoire coûteux est souvent indisponible dans ces milieux, une technologie de point de service peu coûteuse est donc nécessaire.

Le papier ordinaire est souvent utilisé dans ces situations, comme c'est pas cher, portable et largement disponible. Cependant, papier pose quelques problèmes qui entravent son utilité. Dans le numéro de cette semaine de Biointerphases des chercheurs de l'Université du Maine rapportent une technique qui améliore considérablement les performances des technologies de point de service sur papier.

"Le papier est une ressource biodégradable qui peut nous aider à relever plus de défis futurs que nous ne le pensons, ", a déclaré la co-auteure Caitlin Howell.

Dans leurs recherches, les auteurs ont enduit du papier à faible coût d'une fine couche de polymère de silicone infusée d'un liquide de silicone non toxique, puis ont plié le papier enduit selon des géométries précises, créer des dispositifs sur le terrain considérablement améliorés pour concentrer et tester des échantillons biologiques. Bien que le papier plié ait été utilisé dans le passé pour créer des produits à faible coût, équipement portatif d'essai sur le terrain, il s'appuie presque toujours sur la tension de surface pour déplacer le liquide à travers les fibres de papier.

Parce que ces fibres varient considérablement en diamètre et en longueur, la livraison de volumes incohérents de fluide au détecteur peut se produire, et des pertes allant jusqu'à 50 % de l'échantillon de fluide dans les pores du papier sont courantes. Aussi, les pores du papier sont petits, empêcher le flux de grosses particules, tels que les cellules sanguines et les microbes, ce qui affecte considérablement la précision des tests.

Pour résoudre ces problèmes, le papier couché crée une surcouche glissante qui empêche les matières biologiques, comme les bactéries, de coller en permanence au papier et permet aux gouttelettes de glisser sans laisser de traces de liquide derrière. Il peut être plié pour créer de petites tasses pour contenir des échantillons liquides.

Le papier couché s'est comporté de manière beaucoup plus efficace et fiable que le papier sec, papier non couché, quel que soit le type de papier utilisé, en termes à la fois de la façon dont les gouttelettes se sont évaporées et de la façon dont elles ont facilement glissé du papier.

Un autre test impliquait des échantillons de bactéries vivantes, E. coli et Staphylococcus aureus, placés dans des gobelets en papier et chauffés pour concentrer et cultiver les échantillons. Le papier couché s'est beaucoup mieux comporté que le papier ordinaire pour E. coli, avec près du triple du nombre de bactéries dans les gobelets en papier couché par rapport aux gobelets secs. Les résultats pour S. aureus n'étaient pas aussi bons, cependant, des recherches supplémentaires seront donc nécessaires.