Des chercheurs de l'Université de Toronto Engineering ont mis au point un minuscule « appareil de chauffage » – de la taille d'une pilule – qui pourrait permettre aux régions du monde aux ressources limitées de tester les maladies infectieuses sans avoir besoin d'une formation spécialisée ou d'un équipement de laboratoire coûteux.

La technologie régule la température des échantillons biologiques à travers différentes étapes de tests de diagnostic, ce qui est crucial pour l'exactitude des résultats des tests.

« La précision et la flexibilité de notre appareil de chauffage ouvrent la porte à un avenir de kits de diagnostic à faire soi-même, " déclare le doctorant Pranav Kadhiresan, qui a développé l'appareil aux côtés de Ph.D. candidat Buddhisha Udugama, sous la direction du professeur Warren Chan.

« Nous pourrions combiner la simplicité d'un ensemble de chimie de lycée avec la précision d'instruments de laboratoire de pointe, " ajoute Kadhiresan. La technologie derrière l'invention de l'appareil de chauffage miniaturisé de l'équipe est décrite dans un article publié dans le journal de Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) .

Dans un test de diagnostic typique pour les agents pathogènes infectieux, plusieurs étapes de régulation de la température sont impliquées. La capacité de contrôler la température est particulièrement importante dans les zones où l'accès aux grandes installations de recherche est limité.

"Le manque d'électricité ajoute une couche de complexité, " dit Udugama. "Notre radiateur miniature répond à cela. Il peut être utilisé dans divers contextes pour détecter les virus sans avoir besoin d'électricité. Si nous devions résumer les avantages de notre technologie, ce serait l'accessibilité, portabilité et précision."

L'extérieur de la tablette chauffante est composé d'un moule acrylique non réactif qui encapsule du lithium, un élément réactif que l'on trouve couramment dans les cellules de batterie. Lorsqu'il est dissous dans l'eau, le lithium réactif interagit avec la solution pour libérer de la chaleur et de l'hydrogène gazeux. Il en résulte une augmentation de la température pendant une période prolongée.

Les chercheurs ont observé que la reproductibilité du profil de température est contrôlée par une libération constante de gaz, qui est dicté par la forme du moule en lithium. Après avoir testé plusieurs formes du moule en lithium, des cercles aux triangles, ils ont trouvé la forme en étoile, mesurant seulement 8 millimètres de diamètre, pour être le plus idéal pour un chauffage précis.

La consolidation de plusieurs étapes en une seule tablette signifie également qu'aucune formation spécialisée n'est requise pour effectuer des tests de diagnostic, réduire les risques d'erreur humaine et rendre l'appareil accessible au public.

« Les comprimés sont traditionnellement utilisés pour des médicaments tels que les aspirines. Mais nous avons maintenant développé une série de comprimés et de pilules qui permettent de diagnostiquer des maladies, " dit Chan.

"Combiné à la technologie smartphone, tout le monde aurait un système portable qui peut suivre, surveiller et diagnostiquer les infections. Ceci est essentiel pour prévenir la propagation des maladies. »