De minuscules nanoparticules métalliques qui scintillent à la lumière comme les écailles d'une aile de papillon sont en passe de devenir les composants de changement de couleur d'une nouvelle approche révolutionnaire du diagnostic médical au point de service, selon une étude publiée dans Revue internationale d'ingénierie de conception .

Thomas Schalkhammer et ses collègues d'Attophotonics Biosciences GmbH en Autriche travaillent avec Roland Palkovits de l'Université des sciences appliquées, à Wiener Neustadt, pour développer un dispositif couleur microfluidique à nanoparticules pour le diagnostic médical. L'équipe a démontré la preuve de principe dans la détection de l'interleukine-6 ​​en tant que marqueur important du sepsis aigu.

Les chercheurs soulignent que le diagnostic médical au point de service est un élément important des soins de santé aujourd'hui, car il fournit des informations en temps opportun au personnel médical qui s'occupe des patients, garantit la sécurité des transfusions sanguines et fournit des données de surveillance utiles pour les interventions de santé publique d'urgence ainsi que stratégies de santé publique à long terme. Diverses études, dont un de la Fondation Bill et Melinda Gates et des National Institutes of Health (NIH) ont souligné à plusieurs reprises l'importance des diagnostics au point de service. En tant que tel, les chercheurs du monde entier recherchent les connaissances et la technologie pour rendre simple, portable, et des dispositifs de diagnostic efficaces pour répondre à ce besoin.

L'équipe autrichienne a développé un nouveau dosage immunologique pour les nanoparticules d'or ou de palladium qui sont capturées via des protéines immunoréactives et positionnées sous forme de couche mince à quelques nanomètres au-dessus d'une surface réfléchissant la lumière. Les nanoparticules et le miroir forment un système d'interférence dont la couleur peut être ajustée à travers le spectre de la lumière visible. Un système microfluidique - un soi-disant laboratoire sur puce - prélève un échantillon. Si la biomolécule cible, le marqueur de la maladie, est présent, il se fixera sur les nanoparticules modifiées et provoquera un changement de couleur visible.

L'ajout d'une solution colloïdale d'argent améliore l'effet rendant le changement de couleur métallique encore plus apparent. Les tests peuvent être effectués en clinique en seulement deux à trois minutes et évitent surtout les goulots d'étranglement du laboratoire médical et les temps d'incubation des échantillons. L'équipe rapporte que les tests sont très précis et sensibles à seulement un demi-millionième de milligramme (500 picogrammes) par millilitre d'échantillon. Le test des nanoparticules fonctionne même si l'échantillon est trouble.