Le diagnostic d'une maladie est une première étape cruciale dans la prestation de soins. Cependant, de nombreuses régions du monde ne disposent pas de l'infrastructure centralisée et du personnel qualifié pour effectuer ces tests. Cela conduit à la nécessité d'alternatives de test à faible coût, qui peut être administré au point de service. Pour répondre à cette demande, des tests de diagnostic faciles à lire construits à partir de papier ont été développés et mis en œuvre pour lutter contre un certain nombre de maladies à travers le monde, créant un marché de près de 6 milliards de dollars. Ces tests sur papier, communément appelés dosages à flux latéral, détecter la présence de molécules spécifiques dans un échantillon comme le sang ou l'urine en induisant un changement de couleur le long d'une « ligne de test » contenue sur la bande de papier, fonctionnant de manière similaire aux tests de grossesse bien connus.

Bien que de tels tests sur papier aient été développés pour détecter un certain nombre d'agents pathogènes tels que les parasites du paludisme, VIH, et le virus Zika, ils ne peuvent pas détecter de manière fiable plusieurs types de molécules simultanément, limitant leur application à un plus large éventail de besoins diagnostiques.

Des chercheurs de l'UCLA Samueli School of Engineering ont créé un nouveau capteur papier qui surmonte ces limitations, ouvrant la porte à de nouvelles applications de diagnostic. Les résultats de l'évaluation de ce nouveau capteur papier peu coûteux ont été publiés dans Laboratoire sur puce , un journal de la Royal Society of Chemistry (Royaume-Uni).

Aydogan Ozcan, Chancellor's Professor of Electrical &Computer Engineering et le directeur associé du California NanoSystems Institute de l'UCLA ont dirigé la recherche en collaboration avec le professeur Dino Di Carlo du département de bioingénierie de l'UCLA, Professeur Omai Garner, le directeur associé du laboratoire de microbiologie clinique de l'UCLA, et le Dr Hyou-Arm Joung, un associé de recherche principal au département de génie électrique et informatique de l'UCLA.

Ce nouveau capteur à base de papier utilise une « membrane de détection » spécialement conçue qui contient des dizaines de points de réaction individuels, chacun d'eux peut détecter une molécule différente spécifique à la maladie. Cette opération est rendue possible par la mise en place d'un empilement vertical de couches de papier et de cire, soigneusement conçu pour garantir que l'échantillon du patient, dans ce cas, le sang traité, interagit uniformément avec chaque point de réaction sur la membrane de détection à base de papier de 1 cm x 1 cm. Par conséquent, cette conception multi-détection peut effectuer des tests beaucoup plus complexes nécessaires pour, par exemple, cancer, maladie cardiovasculaire, ou la maladie de Lyme, entre autres, tout en utilisant pour 0,30 $ de papier, ainsi que des étapes de fonctionnement simples qui peuvent être effectuées en moins de 20 minutes avec une formation minimale de l'utilisateur.

Surtout, l'équipe de l'UCLA a également développé un accessoire de téléphone portable à faible coût, qui est utilisé pour analyser les tests sur papier, rapporter rapidement les résultats à l'utilisateur via une application mobile.

« Cette nouvelle plate-forme de tests multiplexés est prometteuse de propulser les diagnostics sur papier dans des territoires nouveaux et passionnants, car elle peut être adaptée à un certain nombre de cibles de diagnostic différentes, " dit le Dr Ozcan. " En fait, nous avons déjà trouvé une opportunité prometteuse pour le diagnostic de la maladie de Lyme avec notre capteur papier multiplexé."

Les chercheurs ont testé les performances du nouveau capteur papier sur des échantillons de sérum sanguin humain confirmés Lyme-positif, démontrant la détection simultanée de trois anticorps communs spécifiques de Lyme, prometteur en tant qu'outil de diagnostic futur qui pourrait remplacer l'équipement coûteux et les techniciens qualifiés actuellement nécessaires pour exécuter les tests de laboratoire traditionnels. La maladie de Lyme devenant de plus en plus répandue aux États-Unis, la récente invention d'Ozcan et de ses collègues est une étape importante vers la lutte contre cette menace croissante pour la santé publique.