Et si les médecins pouvaient non seulement diagnostiquer une infection au COVID-19, mais identifier quels patients courent le plus grand risque de décès avant que des complications majeures ne surviennent ? Un scientifique de la Michigan State University pense que la nanotechnologie pourrait être la solution.

Dans un nouveau journal, Morteza Mahmoudi, professeur adjoint au département de radiologie, Programme de santé de précision au Collège de médecine humaine de MSU, a proposé une plate-forme de diagnostic au point de service qui utilise soit des nanoparticules soit la lévitation magnétique pour diagnostiquer l'infection et évaluer le risque futur.

« Une telle technologie ne serait pas seulement utile pour protéger les centres de soins de santé contre l'engorgement, " Mahmoudi a dit, « mais pourrait également éviter de graves pénuries de ressources de soins de santé, minimiser les taux de mortalité et améliorer la gestion des futures épidémies et pandémies. »

Le concept est basé sur les différents niveaux d'infection et les stades de la maladie qui modifient la composition des fluides biologiques tels que les larmes, salive, urine et plasma. Différentes infections et maladies créent différents schémas spécifiques à la charge virale et au stade de la maladie, un peu comme une empreinte digitale. Mahmoudi a déclaré qu'être capable d'identifier et de cataloguer ces modèles serait la clé de toute percée dans la technologie de diagnostic.

Pour commencer, le fluide biologique d'un patient est introduit dans une petite collection de nanoparticules de moins d'un millième du diamètre d'un cheveu humain. La surface unique de la particule recueille les protéines, les lipides et autres molécules des fluides dans un modèle que Mahmoudi appelle une couronne biomoléculaire, ou couronne.

« En analysant la composition des couronnes à la surface de minuscules particules avec des approches statistiques, la plate-forme peut fournir un modèle « d'empreintes digitales » pour les patients qui peuvent être à risque de décès après avoir été infectés par COVID-19, " a déclaré Mahmoudi.

La clé de ces deux nouvelles plateformes de diagnostic est leur simplicité, qui permet le déploiement de dispositifs sur site où les patients sont soignés. Et parce que les échantillons de patients nécessaires sont des fluides corporels faciles à obtenir, des professionnels de la santé experts ne seraient pas tenus d'administrer le test.

Pour utiliser des modèles identifiés comme des « empreintes digitales fiables, " Mahmoudi a suggéré que l'appareil abrite une suite de petites technologies de capteurs, telles qu'un " nez optoélectronique ", capables d'imager les résultats des tests et de produire un diagnostic. " La plate-forme proposée pourrait produire un système optique facile à utiliser pour identifier avec précision les patients infectés par COVID-19 à haut risque de décès. »

Mahmoudi a également proposé une autre technologie basée sur une percée récente dans la lévitation magnétique à base de nanoparticules, ou MagLev pour faire court. La méthode innovante suspend les échantillons de plasma des patients dans une solution de nanoparticules magnétiques. Heures supplémentaires, des bandes distinctes de protéines se forment, séparation par densité. Tout comme la couronne de protéines, ces bandes de protéines de forme unique créent des modèles distincts et fiables utiles pour la détermination des empreintes digitales de la maladie et des stades de l'infection.

Mahmoudi a découvert que « les images optiques MagLev de protéines en lévitation, soumis à une analyse d'apprentissage automatique, offrent des informations précieuses sur l'état de santé de l'individu. » Il est confiant dans les capacités de diagnostic de la technologie pour les patients à haut risque de décès par COVID-19.

"De telles nanotechnologies pour l'identification précoce des patients à haut risque pourraient éviter de graves pénuries de ressources de soins de santé, minimiser les taux de mortalité et améliorer la gestion des futures épidémies et pandémies, " a déclaré Mahmoudi.

Le papier, « Des nanotechnologies émergentes pour évaluer le risque de mortalité par infection au COVID-19, " apparaît dans Pharmaceutique moléculaire .