Au lieu de capturer directement une image fixe de l'échantillon de fluide et de rechercher des parasites, cette plate-forme unique adopte une approche différente et détecte le mouvement dans l'échantillon. Il enregistre des vidéos à haute fréquence d'images des motifs holographiques de l'échantillon éclairés par une lumière laser. Puis, un algorithme d'analyse de mouvement analyse ces vidéos capturées à l'échelle microscopique et convertit la locomotion des parasites cibles au sein de l'échantillon en un spot de signal, qui est détecté et compté à l'aide de l'intelligence artificielle.

"Bien que la motilité soit une caractéristique commune de divers parasites et autres micro-organismes pathogènes, son utilisation comme empreinte digitale pour le diagnostic est très sous-explorée et nos travaux fournissent des résultats marquants, mettant en valeur cette opportunité unique, " dit Ozcan.

"Notre plateforme peut être considérée comme un détecteur de mouvement dans le monde microscopique, qui se verrouille sur tous les objets en mouvement dans l'échantillon." a déclaré Yibo Zhang, un doctorant de l'UCLA et le premier auteur de cette étude. "La locomotion est utilisée à la fois comme biomarqueur et comme mécanisme de contraste pour distinguer les parasites des cellules normales."

La preuve de concept de ce dispositif a été démontrée en utilisant des parasites Trypanosoma, qui ont plusieurs sous-espèces qui causent la maladie du sommeil et la maladie de Chagas. La limite de détection du dispositif a été quantifiée à 10 parasites par millilitre de sang total, ce qui est environ cinq fois meilleur que les méthodes de détection parasitologiques de pointe. Cette limite de détection améliorée peut conduire à une meilleure capacité à détecter la maladie du sommeil et la maladie de Chagas à un stade plus précoce, ce qui est essentiel pour améliorer le taux de guérison et réduire la prévalence. Au-delà des trypanosomes, les auteurs ont également démontré l'utilisation de leur appareil pour détecter Trichomonas vaginalis, soulignant que leur technique est applicable à divers parasites et micro-organismes mobiles.

L'appareil UCLA est compact et léger (1,69 kg) et le coût du prototype est inférieur à 1850 $, qui peut être réduit à moins de 800 $ lorsqu'il est fabriqué en plus gros volumes. "Grâce à sa haute sensibilité, facilité d'utilisation, coût réduit et portabilité, nous pensons que notre technique peut améliorer les efforts de dépistage des parasites, en particulier dans les zones pauvres en ressources et les régions endémiques, " a déclaré Hatice Ceylan Koydemir, un chercheur postdoctoral de l'UCLA, qui est co-auteur de cette étude.