Les dispositifs de diagnostic utilisés à domicile ou dans les cabinets médicaux ne sont souvent pas assez sensibles pour détecter de petites quantités d'un virus qui pourraient être présentes dans les échantillons de patients asymptomatiques, qui peut survenir au stade précoce de COVID-19. Dans Biomicrofluidique, , les scientifiques rapportent une invention à base de membrane qui peut concentrer la teneur en virus d'un échantillon d'urine ou de salive, permettant de le détecter.

Pour augmenter la concentration de l'échantillon, les groupes précédents ont utilisé des particules de gel, couplé à un colorant chimique, piéger et détecter un virus, mais cette approche est limitée à des virus spécifiques qui peuvent se lier au colorant. En outre, le temps de test peut être supérieur à 30 minutes et nécessite un équipement coûteux.

D'autres approches ont été essayées, mais tous n'ont pas la capacité de diagnostiquer différents virus ou autres biosubstances d'intérêt, comme la gonadotrophine chorionique humaine, une hormone présente dans l'urine pendant la grossesse.

Des chercheurs de l'Université de Cincinnati et de la base aérienne de Wright-Patterson ont essayé deux appareils différents, tous deux basés sur des systèmes de filtres à membrane similaires.

Le premier appareil était une unité de concentration entièrement intégrée couplée à un composant capable de détecter le virus en question. Un vide a été utilisé pour tirer l'eau à travers la membrane, laissant le virus dans une solution plus concentrée, et l'échantillon a été analysé dans le même appareil.

« Le temps nécessaire pour terminer le processus de concentration était très lent, " a déclaré l'auteur Amy Drexelius. " En moyenne, chaque appareil a pris environ 30 minutes pour terminer le processus de concentration. Nous, donc, a conclu que le dispositif de mise en scène automatique entraîné par le vide n'est pas utile dans la pratique et s'est tourné vers un autre dispositif utilisant une pression positive beaucoup plus élevée."

Le deuxième appareil a été envisagé car les enquêteurs ont réalisé qu'en appliquant une pression élevée, au lieu du vide poussé, ils pourraient augmenter le différentiel de pression entre l'échantillon et l'environnement. Un réservoir d'azote gazeux et un régulateur étaient attachés à leur deuxième appareil, permettant l'application de jusqu'à 100 livres par pouce carré de pression.

Le groupe a étudié de vrais biofluides, salive et urine, enrichis d'échantillons de protéines du virus de la grippe A. D'autres échantillons contenaient de l'HCG.

"Les résultats des tests étaient extrêmement cohérents avec le deuxième appareil, montrant un résultat de concentration de 33 fois celui de l'échantillon d'origine, " a déclaré Drexelius. " La préconcentration d'un échantillon de 1 millilitre pourrait être réalisée en cinq minutes ou même plus rapidement avec des pressions appliquées plus élevées. "

Le nouveau coronavirus qui cause COVID-19 n'a pas été testé, mais la méthode devrait fonctionner pour cela, puisque la technologie pourrait détecter avec succès la grippe A. Les deux sont des virus respiratoires susceptibles d'être présents dans la salive. La technique est, en outre, prometteur pour les tests de grossesse, où les premiers résultats sont également hautement souhaitables.