De nombreux tests de diagnostic utilisent des anticorps pour aider à confirmer une myriade de conditions médicales, des infections à Zika aux maladies cardiaques et même à certaines formes de cancer. Les anticorps capturent et aident à détecter les protéines, enzymes, bactéries et virus présents dans les blessures et les maladies, et doivent être maintenus à basse température constante pour assurer leur viabilité, nécessitant souvent une réfrigération alimentée par l'électricité. Cela peut rendre les tests de diagnostic dans les pays sous-développés, zones sinistrées ou reculées et même des zones de guerre extrêmement coûteuses et difficiles.

Une équipe d'ingénieurs de l'Université de Washington à St. Louis et du Laboratoire de recherche de l'Air Force ont découvert une solution de contournement peu coûteuse :un revêtement protecteur qui pourrait éliminer complètement le besoin d'un entrepôt frigorifique et modifier la portée des tests de diagnostic médical dans les endroits où cela est souvent nécessaire. le plus.

« Dans de nombreux pays en développement, l'électricité n'est pas garantie, " a déclaré Srikanth Singamaneni, professeur agrégé de génie mécanique et de science des matériaux en ingénierie et sciences appliquées à l'Université de Washington à St. Louis.

« Alors, comment pouvons-nous leur faire obtenir un diagnostic médical au mieux ? Nous ne savions pas comment résoudre ce problème auparavant. »

L'équipe de Singamaneni utilisait auparavant de minuscules nanotiges d'or dans la recherche en bio-diagnostic, mesurer l'évolution de leurs propriétés optiques pour quantifier les concentrations en protéines dans les biofluides :plus une concentration est élevée, plus la probabilité de blessure ou de maladie est élevée.

Dans cette nouvelle recherche, Publié dans Matériaux avancés , Singamaneni a travaillé avec des professeurs de la faculté de médecine de l'Université de Washington et des chercheurs de l'Air Force Research Lab pour développer des structures métallo-organiques (MOF) autour d'anticorps attachés à des nanotiges d'or. Les MOF cristallins ont formé une couche protectrice autour des anticorps et les ont empêchés de perdre leur activité à des températures élevées. L'effet protecteur a duré une semaine même lorsque les échantillons étaient conservés à 60°C.

« Cette technologie permettrait le dépistage au point de service des biomarqueurs de maladies dans les cliniques urbaines et rurales où le suivi immédiat des patients est essentiel au traitement et au bien-être, " a déclaré le Dr Jeremiah J. Morrissey, professeur d'anesthésiologie, Division de la recherche clinique et translationnelle, Washington University School of Medicine et co-auteur de l'article.

« Les tests sur place éliminent le décalage entre l'envoi d'échantillons de sang/d'urine à un laboratoire central pour les tests et le suivi des patients pour discuter des résultats des tests. De plus, cela peut réduire les coûts associés à l'expédition et au stockage réfrigérés."

La couche protectrice de MOF peut être rapidement et facilement retirée des anticorps avec un simple rinçage à l'eau légèrement acide, préparer une bandelette ou un papier de diagnostic immédiatement prêt à l'emploi. Singamaneni dit que cette recherche de preuve de concept est maintenant prête à être testée pour des échantillons cliniques.

"Tant que vous utilisez des anticorps, vous pouvez utiliser cette technologie, " a déclaré Congzhou Wang, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Singamaneni et auteur principal de l'article. "Dans le bio-diagnostic à partir de maintenant, nous n'aurons plus besoin de réfrigération."

« La protection basée sur le MOF des anticorps sur les surfaces des capteurs est idéale pour préserver les capacités de bioreconnaissance des capteurs conçus pour être déployés sur le champ de bataille, " a déclaré le Dr Rajesh R. Naik, 711th Human Performance Wing du Laboratoire de recherche de l'armée de l'air, Base aérienne de Wright-Patterson, et co-auteur de l'article. "Il offre une stabilité remarquable et extrêmement facile à retirer juste avant utilisation."