Micrographie électronique à balayage colorisée d'une cellule (bleue) fortement infectée par des particules du virus SARS-CoV-2 (rouge), isolé à partir d'un échantillon de patient. Image capturée au NIAID Integrated Research Facility (IRF) à Fort Detrick, Maryland. Crédit :NIAID
Les dispositifs de biocapteurs nouvellement développés liés aux smartphones pourraient aider les médecins à réduire considérablement les taux de détection en temps réel dans la bataille contre le COVID-19 et d'autres futures épidémies virales.
Des scientifiques et des ingénieurs de l'Université de Manchester ont créé une nouvelle plate-forme de dynamique des fluides computationnelle (CFD) pour aider les dispositifs de biocapteurs à détecter les espèces biologiques et aider à contrôler la propagation des épidémies de virus. Les biocapteurs sont des dispositifs utilisés pour détecter la présence d'agents biologiques tels que des virus. L'approche pourrait aider à suivre et à retracer les personnes infectées alors qu'une percée vaccinale pourrait encore prendre plusieurs mois.
Diverses stratégies mondiales sont en place à travers le monde pour aider à freiner la propagation du COVID-19, avec un effort coordonné impliquant; modélisation de la population, l'utilisation du masque facial et le développement de la capacité du ventilateur. Les experts en modélisation et simulation de l'Université de Manchester ont maintenant développé un outil supplémentaire.
Les conclusions publiées dans Biocapteurs et bioélectronique démontrer une nouvelle plate-forme numérique en tant que nouvelle conception de dispositifs de biocapteurs. Ce nouveau système simule les performances des appareils électroniques dans différentes conditions de conception et de fonctionnement afin d'améliorer la recherche des contacts au sein de la population.
Cette percée permettrait l'intégration de biocapteurs aux smartphones existants avec la capacité potentielle d'améliorer la vitesse et la fiabilité du système de recherche des contacts existant. Cela pourrait également aider à contenir d'autres catastrophes et pandémies liées aux virus à l'avenir grâce à la même méthode.
Les biocapteurs sont l'un des moyens les plus efficaces pour détecter une espèce biologique et contrôler sa propagation. Ces systèmes diminuent l'échantillon de consommations de réactifs, raccourcir le temps des expériences, et réduire les coûts globaux des applications.
Par ailleurs, l'intégration de biocapteurs avec différents dispositifs aiderait à réduire le risque de futures vagues/pics potentiels de COVID-19. Par exemple, relier un biocapteur approprié aux smartphones a le potentiel d'augmenter la vitesse et la fiabilité de la technique de traçage des contrats.
D Amir Keshmiri de l'Université de Manchester a déclaré :« Cette nouvelle plate-forme numérique compétitive simule les performances de ces dispositifs spécifiques dans différentes conditions de conception et de fonctionnement, ce qui à son tour élargira notre compréhension de la manipulation des espèces biologiques afin d'améliorer l'efficacité des conceptions existantes.
« Bien que le développement d'un vaccin efficace puisse prendre des mois, voire des années, la détection des personnes infectées est à la pointe de la maîtrise de la situation et un outil essentiel dans la stratégie de traçage des contrats, actuellement utilisé au Royaume-Uni et dans la plupart des autres pays. Le « temps » est un paramètre clé pour contenir les maladies hautement pathogènes et vaincre une pandémie.
"Ces appareils de laboratoire sur puce sont adaptés aux tests quotidiens et sont conviviaux, ce qui signifie qu'aucune installation de laboratoire n'est nécessaire. Ces caractéristiques en font un système de détection en temps réel avantageux, cependant, en concevoir un fiable est toujours très difficile et prend beaucoup de temps."