La plupart des kits de tests viraux reposent sur des techniques de préparation et d'analyse de laboratoire exigeantes en main-d'œuvre et en temps ; par exemple, les tests pour le nouveau coronavirus peuvent prendre des jours pour détecter le virus à partir d'écouvillons nasaux. Maintenant, les chercheurs ont démontré un dispositif de test peu coûteux mais sensible basé sur un smartphone pour les agents pathogènes viraux et bactériens qui prend environ 30 minutes. L'accessoire pour smartphone d'environ 50 $ pourrait réduire la pression sur les laboratoires d'essais pendant une pandémie telle que COVID-19.

Les résultats de la nouvelle étude multi-institutionnelle, dirigé par le professeur de génie électrique et informatique Brian Cunningham de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et le professeur de bio-ingénierie Rashid Bashir, sont rapportés dans le journal Laboratoire sur puce .

"Les défis associés aux tests rapides d'agents pathogènes contribuent à beaucoup d'incertitudes concernant les individus qui sont mis en quarantaine et toute une série d'autres problèmes de santé et économiques, " a déclaré Cunningham.

L'étude a commencé avec l'objectif de détecter un panel d'agents pathogènes viraux et bactériens chez les chevaux, y compris ceux qui provoquent des maladies respiratoires graves similaires à celles présentées dans COVID-19, les chercheurs ont dit.

« Les agents pathogènes des chevaux peuvent entraîner des maladies dévastatrices dans les populations animales, bien sûr, mais l'une des raisons pour lesquelles nous travaillons avec eux est liée à la sécurité. Les agents pathogènes du cheval dans notre étude sont inoffensifs pour l'homme, " a déclaré Cunningham.

Le nouveau dispositif de test est composé d'une petite cartouche contenant des réactifs de test et d'un port pour insérer un extrait nasal ou un échantillon de sang, les chercheurs ont dit. L'ensemble se clipse sur un smartphone.

A l'intérieur de la cartouche, les réactifs ouvrent l'enveloppe externe d'un agent pathogène pour accéder à son ARN. Une molécule d'amorce amplifie ensuite le matériel génétique en plusieurs millions de copies en 10 ou 15 minutes environ, les chercheurs ont dit. Un colorant fluorescent tache les copies et s'illumine en vert lorsqu'il est éclairé par une lumière LED bleue, qui est ensuite détecté par l'appareil photo du smartphone.

"Ce test peut être effectué rapidement sur les passagers avant de prendre un vol, sur les personnes se rendant dans un parc à thème ou avant des événements comme une conférence ou un concert, " a déclaré Cunningham. " Le cloud computing via une application pour smartphone pourrait permettre d'enregistrer un résultat de test négatif auprès des organisateurs d'événements ou dans le cadre d'une carte d'embarquement pour un vol. Ou, une personne en quarantaine pourrait se donner des tests quotidiens, enregistrer les résultats auprès d'un médecin, et puis savoir quand il est sûr de sortir et de rejoindre la société."

Il y a quelques étapes préparatoires actuellement effectuées en dehors de l'appareil, et l'équipe travaille sur une cartouche contenant tous les réactifs nécessaires pour constituer un système entièrement intégré. D'autres chercheurs de l'U. of I. utilisent le nouveau génome du coronavirus pour créer un test mobile pour COVID-19, et fabriquer une cartouche facile à fabriquer qui, selon Cunningham, améliorerait les efforts de test.