Benjamin Sumlin, PhD, scientifique principal à l’Université Washington de Saint-Louis, souffle dans un appareil conçu par des chercheurs de l’université. L’appareil – un alcootest utilisant un biocapteur – pourrait devenir un outil utilisé dans les cabinets médicaux pour diagnostiquer rapidement les personnes infectées par le virus responsable du COVID-19. Crédit : Laboratoire Chakrabarty/Université de Washington
Un alcootest à action rapide pour COVID 19utilisant un nanocorps dérivé du lama, produit des résultats en moins d’une minute.
Des scientifiques de l’Université Washington de Saint-Louis ont mis au point un alcootest qui permet d’identifier rapidement les personnes infectées par le virus. virus qui cause le COVID-19. L’appareil ne nécessite qu’une ou deux respirations et fournit des résultats en moins d’une minute.
L’étude est disponible en ligne dans la revue Capteurs ACS. Le même groupe de chercheurs a récemment publié un article dans la revue Communications naturelles à propos d’un moniteur d’air qu’ils ont construit pour détecter le SRAS-CoV-2 aéroporté – le virus qui cause le COVID-19 – en cinq minutes environ dans les hôpitaux, les écoles et autres lieux publics.
Applications de tests respiratoires
La nouvelle étude porte sur un alcootest qui pourrait devenir un outil utilisé dans les cabinets médicaux pour diagnostiquer rapidement les personnes infectées par le virus. Si et quand de nouvelles souches de COVID-19 ou d’autres maladies pathogènes aéroportées apparaissent, de tels dispositifs pourraient également être utilisés pour dépister les personnes lors d’événements publics. Les chercheurs ont déclaré que l’alcootest a également le potentiel d’aider à prévenir les épidémies dans des situations où de nombreuses personnes vivent ou interagissent à proximité – par exemple à bord de navires, dans des maisons de retraite, dans des résidences universitaires ou sur des bases militaires.
« Avec ce test, il n’y a pas d’écouvillonnage nasal et pas d’attente de 15 minutes pour les résultats, comme avec les tests à domicile », a déclaré l’auteur co-correspondant Rajan K. Chakrabarty, PhD, professeur agrégé de développement de carrière Harold D. Jolley en énergie, environnement et Génie chimique à la McKelvey School of Engineering. « Une personne souffle simplement dans un tube de l’appareil et un biocapteur électrochimique détecte si le virus est là. Les résultats sont disponibles en une minute environ.
La technologie derrière le test
Le biocapteur utilisé dans l’appareil a été adapté d’un Alzheimer technologie liée à la maladie développée par des scientifiques de la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis pour détecter la bêta-amyloïde et d’autres protéines liées à la maladie d’Alzheimer dans le cerveau des souris. John R. Cirrito, PhD, professeur de neurologie, de l’École de médecine, et Carla M. Yuede, PhD, professeure agrégée de psychiatrie – tous deux également auteurs co-correspondants de l’étude – ont utilisé un nanocorps, un anticorps de lamas, pour détecter le virus qui cause le COVID-19.
Chakrabarty et Cirrito ont déclaré que le test respiratoire pourrait être modifié pour détecter simultanément d’autres virus, notamment la grippe et le virus respiratoire syncytial (VRS). Ils pensent également pouvoir développer un biodétecteur pour tout agent pathogène nouvellement émergent dans les deux semaines suivant la réception d’échantillons.
«C’est un peu comme un alcootest qu’un conducteur aux facultés affaiblies pourrait subir», a déclaré Cirrito. « Et, par exemple, si les gens font la queue pour entrer dans un hôpital, un stade sportif ou la salle de crise de la Maison Blanche, les tests par écouvillonnage nasal de 15 minutes ne sont pas pratiques et les tests PCR prennent encore plus de temps. De plus, les tests à domicile sont précis à environ 60 à 70 % et produisent de nombreux faux négatifs. Cet appareil aura un diagnostic précision.»
Parcours de développement
Les chercheurs ont commencé à travailler sur un alcootest – fabriqué avec des imprimantes 3D – après avoir reçu une subvention du Instituts nationaux de la santé (NIH) en août 2020, au cours de la première année de la pandémie. Depuis qu’ils ont reçu la subvention, ils ont testé des prototypes en laboratoire et à l’unité de recherche clinique sur les maladies infectieuses de l’Université de Washington. L’équipe continue de tester l’appareil afin d’améliorer encore son efficacité dans la détection du virus chez l’homme.
Pour l’étude, l’équipe de recherche a testé des individus positifs au COVID, dont chacun a expiré dans l’appareil deux, quatre ou huit fois. Le test respiratoire n’a produit aucun faux négatif et a donné des résultats précis après deux respirations de chaque personne testée. L’étude clinique est en cours pour tester les individus positifs et négatifs au COVID afin de tester et d’optimiser davantage l’appareil.
Détection et fonctionnement des contraintes
Les chercheurs ont également découvert que le test respiratoire avait permis de détecter plusieurs souches différentes de SRAS-CoV-2y compris la souche originale et la variante omicron, et leurs études cliniques mesurent les souches actives dans la région de Saint-Louis.
Pour effectuer le test respiratoire, les chercheurs insèrent une paille dans l’appareil. Un patient souffle dans la paille, puis les aérosols de son haleine s’accumulent sur un biocapteur à l’intérieur de l’appareil. L’appareil est ensuite branché sur une petite machine qui lit les signaux du biocapteur et, en moins d’une minute, la machine révèle un résultat positif ou négatif de COVID-19.
Perspectives d’avenir
Les études cliniques se poursuivent et les chercheurs prévoient bientôt d’utiliser le dispositif dans des cliniques situées au-delà de l’unité de recherche clinique sur les maladies infectieuses de l’Université de Washington. De plus, Y2X Life Sciences, une société basée à New York, dispose d’une option exclusive pour obtenir une licence sur la technologie. Cette société a consulté l’équipe de recherche dès le début du projet et pendant les étapes de conception du dispositif pour faciliter une éventuelle commercialisation du test dans le futur.
L’étude a été financée par le programme RADx-Rad des National Institutes of Health (NIH). Accordez les numéros U01 AA029331 et U01 AA029331-S1. Financement supplémentaire du programme de recherche intra-muros de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux, de l’Université des sciences de la santé en uniforme et du programme NIH SARS-CoV-2 d’évaluation de l’évolution virale (SAVE).
