Ce capteur a la taille d'une clé micro USB et est capable de tester simultanément la grippe et le COVID-19. Crédit :Dmitry Kireev, Université du Texas à Austin
Le nouveau coronavirus a été comparé à la grippe presque dès son apparition fin 2019. Ils partagent une variété de symptômes, et dans de nombreux cas, un test de grippe fait partie du processus de diagnostic de COVID-19.
Des chercheurs de l'Université du Texas à Austin développent actuellement un nouveau capteur capable de faire la différence entre les deux maladies et de tester les deux simultanément. Cette évolution intervient alors que les experts en santé publique anticipent un pic de cas en automne et en hiver. Savoir si un patient est atteint de la grippe ou du coronavirus est essentiel car cela éclaire les décisions de traitement et les mesures de contrôle des infections, potentiellement économiser l'argent des contribuables et réduire le travail du personnel médical.
"Avec une deuxième vague de coronavirus susceptible d'apparaître juste au moment où nous entrons dans la saison de la grippe, il existe un besoin urgent de diagnostics permettant de différencier le COVID-19 de la grippe, " dit Deji Akinwande, professeur au département de génie électrique et informatique de la Cockrell School of Engineering.
Un double test améliore les options actuelles de plusieurs manières, disent les chercheurs. C'est plus pratique pour les patients qui n'auraient pas à faire plusieurs tests. Cela permet également au personnel médical de gagner du temps lorsque les ressources sont limitées. Un double test réduirait également l'utilisation d'écouvillons nasaux - puisqu'un test est nécessaire pour chaque test COVID-19 ou grippe - en raison d'une pénurie d'équipement.
Akinwande et son équipe de recherche ont récemment reçu une subvention de la National Science Foundation pour leurs travaux. Ils ont développé un prototype de dispositif et entament le processus expérimental.
Le capteur a la taille d'une clé micro USB et est infusé d'anticorps du COVID-19 et de la grippe. Une partie de l'appareil n'est sensible qu'à la grippe, tandis qu'une autre partie ne réagira qu'au coronavirus. L'équipe n'a pas encore déterminé comment le test serait mené, mais cela pourrait être fait via des échantillons de salive.
"Construire un simple capteur pour détecter le COVID-19 seul ne serait pas un grand avantage pour nous car il existe déjà plusieurs façons de le faire, " a déclaré Dmitri Kireev, un stagiaire postdoctoral en génie électrique et informatique qui travaille sur le projet. "La distinction de notre travail consiste à développer un double capteur qui peut rapidement différencier les deux maladies."
Les chercheurs prévoient d'utiliser des échantillons inactifs de COVID-19 et de grippe pour les tests initiaux de l'appareil, et ils mesureront à quel point le capteur se connecte aux protéines de pointe du coronavirus, qui l'aident à pénétrer dans les cellules humaines en se liant avec elles.
Pour développer le capteur, l'équipe déploie le graphène "matériel miracle", construits dans des transistors à effet de champ à électrolyte comme éléments de détection. L'épaisseur atomique du graphène crée une sensibilité extrême à tout ce qui a une charge, y compris les biomolécules telles que les virus, ce qui le rend idéal en tant que partie d'un capteur.
Le travail s'appuie sur un projet que l'équipe a commencé l'année dernière pour créer des biocapteurs à base de graphène. Avec des chercheurs du Nigeria, l'équipe a récemment soumis un article pour un biocapteur permettant de détecter une carence en fer (ferritine) chez les enfants. Dans le travail, l'équipe a combiné du graphène avec des anticorps anti-ferritine, rendre les biocapteurs réactifs à cette biomolécule.
"Il est devenu clair que juste en changeant l'anticorps, nous pourrions faire pivoter la plateforme pour nous concentrer sur le coronavirus, " a déclaré Akinwande.
L'équipe travaille avec Andy Ellington, professeur au Département de biosciences moléculaires du Collège des sciences naturelles, intégrer les anticorps dans les capteurs, et Akinwande a déclaré qu'il espère travailler avec d'autres collaborateurs à l'UT et ailleurs.
Si le prototype créé par l'équipe s'avère efficace dans les expériences, qui prendra quelques mois à déterminer, ils chercheront à s'associer à une entreprise pour augmenter la production.