Une équipe de recherche de l'Université Carnegie Mellon rapporte les résultats d'une plate-forme avancée basée sur les nanomatériaux.
Le biocapteur à base de nanomatériaux est capable de détecter des anticorps spécifiques contre le SRAS-CoV-2, le virus responsable de la pandémie Covid-19, en quelques secondes.
En plus des tests, le biocapteur aidera à quantifier avec précision la réponse immunologique des patients aux nouveaux vaccins.
Les résultats ont été publiés dans la revue Matériaux avancés dans un papier avec le titre éloquent : « Détection des anticorps Covid-19 en quelques secondes via des électrodes tridimensionnelles recouvertes d’oxyde de carbone » graphène réduit, jet d’aérosol nano-imprimé ».
Comment fonctionne le biocapteur?
La plateforme de tests identifie la présence de deux des anticorps du virus, la protéine Spike S1 et le domaine de liaison au récepteur (RBD), dans une très petite goutte de sang (environ 5 microlitres).
Concentrations d'anticorps ils peuvent être extrêmement faible et en tout cas détecté en dessous d'une picomolaire (0,15 nanogrammes par millilitre).
La détection se produit par une réaction électrochimique au sein d'un dispositif microfluidique portable qui envoie les résultats presque immédiatement à une interface simple sur un smartphone.
«Nous avons utilisé le derniers progrès dans les matériaux et la fabrication tels que l'impression 3D de nanoparticules pour créer un dispositif qui détecte rapidement les anticorps Covid-19 », dit-il Raoul Panat, professeur associé de génie mécanique de Carnegie Mellon.
Biocapteur produit de manière innovante
Une technologie de fabrication additive appelée impression 3D par jet d'aérosol est responsable de l’efficacité et de l’exactitude de la plateforme de test. Des électrodes petites et bon marché sont disponibles imprimé à l'échelle nanomètre en utilisant des gouttelettes d'aérosol qui sont unis thermiquement ensemble.
Le procédé permet d'obtenir une surface rugueuse et irrégulier que offre une plus grande surface et une réaction électrochimique améliorée, facilitant ainsi la capture anticorps.
Le test présente un taux d’erreur très faible car la réaction de liaison entre l’anticorps et l’antigène utilisé dans le dispositif est très sélective.
Un allié extraordinaire
Les résultats de cette étude arrivent à un moment crucial de cette pandémie. Un appareil qui quantifie instantanément, la réponse immunitaire est fondamentale.
Diagnostic rapide pour le traitement et la prévention des maladies transmissibles est un problème de une santé publique qui va au-delà de la pandémie actuelle. Le biocapteur peut être utilisé pour la détection rapide de biomarqueurs pour des tiers agents infettivi comme Ebola, le VIH et Zika.
