Même de petites quantités de virus peuvent avoir des conséquences désastreuses. L'identification de l'ARN peut révéler le type de virus présent. Une technique rapide et sensible basée sur la détection optique a maintenant été décrite dans la revue Angewandte Chemie . Des scientifiques allemands et finlandais ont démontré la liaison d'une cible d'ARN à une sonde constituée de nanotiges d'or et d'une structure d'ADN en origami. Les commutateurs de chiralité déclenchés par la liaison peuvent être mesurés par spectroscopie de dichroïsme circulaire.

L'identification de l'agent pathogène (souvent un virus) qui perturbe un patient est l'un des plus grands défis des soins de santé. Virus responsables de la fièvre Zika, SIDA, et l'hépatite C contiennent des séquences d'ARN mutantes. Les médecins doivent savoir rapidement quel type de virus leurs patients ont contracté, mais les techniques actuelles basées sur la multiplication d'ARN sont coûteuses et chronophages. Maintenant, Tim Liedl de Ludwigs-Maximilians-Universität à Munich, Allemagne, et ses collègues, ont développé une stratégie de détection rapide basée sur la nanoplasmonique, Origami ADN, et une lecture optique.

La lumière peut induire des ondes plasmoniques dans des structures métalliques de taille nanométrique plus petites que la longueur d'onde de la lumière incidente. Cette résonance peut conduire à une émission de lumière fortement améliorée même à partir de structures nanoscopiques, une caractéristique très intéressante pour les applications de biodétection. Liedl et ses collègues ont créé une sonde de détection nanométrique pour les molécules d'ARN.

L'enquête, un appareil nanométrique fait d'ADN et de nanotiges d'or, a été assemblé par la technique dite de l'origami ADN, qui exploite les interactions spécifiques des bases d'ADN pour plier et coller ensemble des brins simples sous n'importe quelle forme souhaitée. Les auteurs ont construit deux barres d'hélices d'ADN parallèles reliées de manière lâche par une charnière au milieu des barres. Des nanotiges d'or ont été placées au-dessus de chacune des barres croisées. Les deux bras croisés étaient dotés de fonctionnalités à leurs extrémités :les scientifiques ont attaché une seule séquence d'ADN complétée par un brin de blocage à un bras, et la séquence d'ADN complémentaire à l'autre. En présence d'ARN cible, qui pourrait être une séquence d'ARN viral typique, le brin bloquant quitterait son ADN au profit de l'hybridation d'ARN, et les deux séquences d'ADN simples formeraient de manière complémentaire un double brin par lequel les deux bras de la croix sont rapprochés. Ce changement structurel introduit une chiralité dans la sonde.

La chiralité peut être détectée avec un dichroïsme circulaire. Et en effet, les changements structurels déclenchés par la liaison à l'ARN ont induit un signal de dichroïsme circulaire détectable avec un spectromètre CD. Des concentrations aussi faibles que 100 picomolaires de l'ARN cible ont été reconnues, selon les auteurs. Les scientifiques espèrent établir cette technique dans des systèmes de laboratoire sur puce où peu d'étapes sont nécessaires pour la préparation des échantillons et où les dispositifs miniatures à faible coût conduisent à des résultats sensibles. Les résultats préliminaires sur le sérum du sang additionné d'ARN viral étaient prometteurs.

Les auteurs admettent que les limites de détection ne sont pas encore suffisamment basses pour être cliniquement pertinentes. Cependant, ils croient que des améliorations devraient être possibles; comprenant, une meilleure protection des nanocapteurs contre les protéines sériques, un changement vers des métaux plasmoniques mieux résonnants, et l'expansion des sites de reconnaissance d'ARN. Cela pourrait faire de la technique un outil de diagnostic prometteur qui ne se limite pas nécessairement à l'ARN viral.