Un coffre-fort, Une méthode de test rapide et bon marché qui utilise des nanoparticules magnétiques pour détecter les virus dans les échantillons cliniques et d'eaux usées a été développée par les chercheurs de KAUST. L'approche sans centrifugation est compatible avec les systèmes automatisés à billes magnétiques qui sont déjà utilisés pour traiter des centaines d'échantillons.

"Notre flux de travail à base de nanoparticules magnétiques de silice peut être assemblé à partir de zéro par n'importe quel chercheur, ", déclare l'auteur principal Gerardo Ramos-Mandujano. "Il rivalise avec les kits commerciaux d'extraction d'ARN viral tout en réduisant le risque de manipulation d'échantillons potentiellement infectieux."

Pour diagnostiquer le COVID-19, les cliniciens extraient l'ARN viral du SRAS-CoV-2 à partir de différents types d'échantillons cliniques, tels que les écouvillonnages nasopharyngés, et détecter le virus en utilisant des tests de réaction en chaîne par polymérase par transcription inverse en temps réel.

Mais l'ampleur de la pandémie pourrait entraîner des pénuries de fournitures essentielles pour les tests de diagnostic, tels que les réactifs commerciaux et les laboratoires qui satisfont aux exigences de biosécurité. Les fournitures chimiques conventionnelles sont également chères, les rendant moins accessibles aux pays à faible revenu et aux établissements de santé éloignés.

Comme le virus a été détecté dans les eaux usées avant les épidémies communautaires, surveiller de près sa présence dans les eaux usées devient une mesure de santé publique importante. En raison du risque de manipulation d'échantillons infectieux, cela nécessitera une approche sûre et facile à réaliser, tout en utilisant des produits chimiques bon marché qui sont facilement disponibles.

Pour relever ces défis, Ramos-Mandujano et Mo Li, Professeur assistant de biosciences, développé un protocole open source de détection d'ARN viral dans des échantillons cliniques et environnementaux à l'aide de nanoparticules magnétiques, qui isolent les acides nucléiques sans centrifugation ni réactifs coûteux.

"Notre méthode permet à n'importe quel laboratoire de biologie de base de fabriquer des nanoparticules magnétiques de silice maison à partir de matériaux facilement disponibles, " dit Li.

La technique fonctionne au TRIzol, un réactif commun qui inactive complètement les virus, permettant aux cliniciens de manipuler en toute sécurité des échantillons infectieux. À seulement 0,3 cents US par extraction d'ARN, le protocole est moins cher que les kits de diagnostic commerciaux et produit un ARN de haute qualité.

Leur méthode fonctionne également efficacement sur d'autres virus pathogènes humains, y compris la grippe A et B et le virus respiratoire syncytial. Lorsque les chercheurs ont testé le protocole sur des échantillons d'eaux usées, ils ont pu récupérer 88% de l'ARN synthétique SARS-CoV-2 d'entrée, ce qui en fait un outil efficace pour détecter le virus dans les eaux usées.

La technique polyvalente pourrait devenir un outil utile pour les tests communautaires à grande échelle de différentes menaces virales et la surveillance des eaux usées lors de futures pandémies. Il pourrait également être utilisé par des robots de manipulation de liquides pour extraire l'ARN d'un grand nombre d'échantillons.

"Nous espérons déplacer la méthode des laboratoires de recherche vers des sites de test du monde réel afin qu'elle puisse améliorer la capacité et réduire le coût des tests COVID-19, " dit Li.