Lorsque COVID-19 attaque, le système immunitaire produit une cytokine, ou de protéines, appelé Interleukine-6 ​​(IL-6), dont les concentrations peuvent offrir des informations vitales sur le niveau et le stade de l'infection d'un patient.

Mais mesurer le marqueur critique a été extrêmement difficile, étant donné sa présence presque indétectable dans le ragoût biologique qui compose le sang humain. La technologie existante n'a pas été suffisamment précise ou sensible pour mesurer les concentrations d'IL-6 suffisamment bien pour être fiable, surtout à faible concentration.

Maintenant, des chercheurs de l'Université McMaster et de SQI Diagnostics ont créé une surface qui repousse tous les autres éléments du sang humain, à l'exception de la cytokine critique, ouvrant une fenêtre opportune pour comprendre les progrès de COVID-19 chez des patients individuels.

Les chercheurs de McMaster s'efforcent d'adapter la technologie aux plates-formes d'essai existantes de l'entreprise torontoise, dans l'espoir d'en faire une utilisation clinique dès que possible. La même technologie de biodétection peut également être utilisée pour mesurer d'autres maladies infectieuses et non infectieuses, dont certains cancers.

Le revêtement de surface innovant est conçu pour repousser chaque composant du sang et d'autres fluides complexes tels que l'urine, mais est parsemé d'îlots microscopiques de molécules qui attirent l'IL-6, permettant de détecter et de mesurer l'IL-6 avec une précision et une sensibilité sans précédent, à des concentrations aussi faibles que 0,5 picogrammes par ml, soit un demi-billion de gramme par ml, ce qui la rend beaucoup plus sensible que la technologie existante.

C'est la dernière application de la technologie des surfaces intelligentes à émerger du laboratoire de Tohid Didar, un professeur de génie mécanique à McMaster qui a récemment participé à des projets visant à créer une étiquette réactive pour les emballages alimentaires qui indique la présence d'agents pathogènes nocifs, une forme d'enveloppe qui peut repousser les bactéries résistantes aux antimicrobiens et un revêtement pour implants chirurgicaux qui peut repousser l'infection tout en attirant les cellules qui favorisent l'intégration avec les tissus environnants.

« Il y a tellement de possibilités pour ces surfaces intelligentes. On peut les créer pour tout repousser, ou nous pouvons les concevoir pour interagir de nombreuses manières bénéfiques, " dit Didar. " Tiens, nous cherchons quelque chose, et seulement cette chose, et cela nous permet de le séparer de tout le reste dans un environnement très complexe."

La nouvelle surface intelligente pour détecter l'IL-6 peut être imprimée à peu de frais à l'intérieur des tubes à essai et sur d'autres plates-formes utilisées dans les tests de diagnostic. Après qu'un échantillon de sang est exposé à la surface et retiré, l'IL-6 capturée peut être facilement mesurée.

« La technologie était difficile à créer, mais il est facile à utiliser dans de nombreuses applications, y compris dans les kits de test déjà existants, " dit le co-auteur Amid Shakeri, un doctorat étudiant dans le laboratoire de Didar. "Je suis très heureux que nous puissions réellement être impliqués dans quelque chose qui pourrait être important pour l'humanité, et j'espère que nous pourrons mettre cela en place dans les milieux cliniques très bientôt."

« Notre partenariat avec l'Université McMaster a ouvert une voie innovante vers une conception de fabrication à faible coût pour permettre des diagnostics abordables et précis, en particulier pour les tests dans le cadre de la pandémie de COVID-19 », a déclaré le Dr Eric Brouwer, Directeur scientifique de SQI Diagnostics.

Un article présentant la technologie est publié aujourd'hui dans la revue Petit .