Des chercheurs de l'Université de Boston ont développé un outil de diagnostic simple qui peut rapidement identifier des virus dangereux comme Ebola et Marburg. Le biocapteur, qui a la taille d'un quart et peut détecter des virus dans un échantillon de sang, pourrait être utilisé dans les pays en développement, aéroports et autres endroits où des épidémies naturelles ou causées par l'homme pourraient éclater.
"En permettant une détection ultra-portable et rapide, notre technologie peut avoir un impact direct sur le cours de notre réaction contre les menaces bioterroristes et améliorer considérablement notre capacité à confiner les épidémies virales, " a déclaré le professeur adjoint Hatice Altug du Boston University College of Engineering, qui a codirigé l'équipe de recherche avec le professeur adjoint John Connor de la Boston University School of Medicine.
Les outils traditionnels de diagnostic de virus sont efficaces, mais nécessitent une infrastructure et un temps de préparation des échantillons importants. Le nouveau biocapteur développé à l'Université de Boston détecte directement les virus vivants à partir de milieux biologiques avec peu ou pas de préparation d'échantillon. La percée est détaillée dans l'édition en ligne du 5 novembre de Lettres nano .
De la grippe aviaire au H1N1, les épidémies de maladies virales à propagation rapide au cours des dernières années ont suscité des inquiétudes concernant des pandémies similaires à la grippe espagnole de 1918 qui a causé plus de 50 millions de décès. Une fraction importante des menaces virales actuelles sont des virus qui utilisent l'ARN pour se répliquer. Les personnes infectées par ces virus présentent souvent des symptômes qui ne sont pas spécifiques au virus, ce qui les rend difficiles à diagnostiquer. Parmi eux se trouvent les virus de la fièvre hémorragique, comme Ebola et Marburg, qui pourraient être utilisés comme agents de guerre biologique. Pour identifier et contenir les futures épidémies de virus à ARN, il est essentiel de développer des techniques de diagnostic sensibles que les prestataires de soins de santé peuvent déployer rapidement afin que les personnes infectées puissent être rapidement identifiées et traitées.
En partie financé par le Boston University Photonics Center et le U.S. Army Research Laboratory, et travaillant en collaboration avec l'Institut de recherche médicale de l'armée américaine sur les maladies infectieuses, l'équipe a démontré une détection fiable des substituts du virus de la fièvre hémorragique (c.
« Notre plate-forme peut être facilement adaptée pour les diagnostics au point de service afin de détecter un large éventail de pathogènes viraux dans des environnements cliniques aux ressources limitées aux quatre coins du monde, dans les applications de défense et de sécurité intérieure ainsi que dans les milieux civils tels que les aéroports, " dit Altug.
Connor a noté un autre, avantage considérable de la nouvelle technologie. « Il sera relativement facile de développer un appareil de diagnostic qui teste simultanément plusieurs virus différents, " at-il observé. " Cela pourrait être extrêmement utile pour fournir le bon diagnostic. "
Le nouveau biocapteur est le premier à détecter des virus intacts en exploitant des réseaux de nano-trous plasmoniques, ou des réseaux d'ouvertures d'un diamètre d'environ 200 à 350 nanomètres sur des films métalliques qui transmettent plus fortement la lumière à certaines longueurs d'onde. Lorsqu'un virus vivant dans une solution échantillon, comme le sang ou le sérum, se fixe à la surface du capteur, l'indice de réfraction au voisinage immédiat du capteur change, provoquant un décalage détectable de la fréquence de résonance de la lumière transmise à travers les nanotrous. L'ampleur de ce changement révèle la présence et la concentration du virus dans la solution.
"Contrairement aux approches PCR et ELISA, notre méthode ne nécessite pas d'amplification enzymatique d'un signal ou de marquage fluorescent d'un produit, afin que les échantillons puissent être lus immédiatement après la liaison de l'agent pathogène, " dit Altug. Ahmet Yanik, L'associé de recherche d'Altug qui a mené les expériences, ajoutée, "Notre plateforme peut détecter non seulement la présence des virus intacts dans les échantillons analysés, mais aussi indiquer l'intensité du processus d'infection."
Les chercheurs travaillent maintenant sur une version hautement portable de leur plate-forme de biocapteurs utilisant la technologie microfluidique conçue pour une utilisation sur le terrain avec une formation minimale.
