La puce, développée par l’Imperial College de Londres, nommée TriSilix, est un “micro laboratoire” qui peut effectuer une version miniature de la réaction en chaîne de la polymérase (PCR) sur place. La PCR est le test de référence pour la détection des virus et des bactéries dans les échantillons biologiques tels que les fluides corporels, les matières fécales ou les échantillons environnementaux.
Bien que la PCR soit généralement effectuée dans un laboratoire, ce qui signifie que les résultats des tests ne peuvent pas être obtenus immédiatement, ce nouveau type de laboratoire sur puce peut traiter et afficher les résultats en quelques minutes.
La puce est en silicium, le même matériau utilisé pour fabriquer des puces électroniques. La plaquette de silicium elle-même est très bon marché, mais sa transformation en puce coûte très cher, ce qui nécessite d’énormes usines «extrêmement propres», appelées salles blanches. Afin de créer le nouveau laboratoire sur puce, les chercheurs ont développé une série de méthodes de production de puces dans un laboratoire standard, réduisant ainsi les coûts et les délais de fabrication et permettant de les produire partout dans le monde.
Selon le Dr Firat Guder, chercheur principal du département de bio-ingénierie de l’Impérial :
« Au lieu d’envoyer un prélèvement au laboratoire ou d’aller à la clinique, le laboratoire pourrait venir vous voir sur une puce de la taille d’un ongle. Vous utiliserez le test comme un test de glycémie pour un diabétique, en fournissant un échantillon et en attendant les résultats – sauf que cette fois, c’est pour les maladies infectieuses ».
L’article a été publié le 02 Décembre 2020 dans Nature Communications.
Jusqu’à présent, les chercheurs ont utilisé la puce pour diagnostiquer les infections bactériennes principalement trouvées chez les animaux et une version synthétique du matériel génétique du SRAS-CoV-2, le virus à l’origine du COVID-19.
Les chercheurs ont déclaré que le système pourrait être installé dans un équipement portable de type test de glycémie à l’avenir. Cela permettra aux gens d’effectuer des auto-tests et d’obtenir les résultats à domicile pour des infections telles que le rhume, la grippe, les infections des voies urinaires et le COVID-19.
Les appareils de table peuvent déjà détecter des infections telles que le COVID-19, mais comme les patients doivent se rendre à la clinique, où le personnel médical prélève des échantillons, puis rentrer chez eux, ces tests peuvent prendre du temps et être coûteux. Les personnes qui quittent leur domicile lorsqu’elles ne se sentent pas bien augmentent le risque de transmission des agents pathogènes à d’autres personnes.
S’il est vérifié par des échantillons humains, ce nouveau test peut fournir des résultats en dehors de la clinique, à la maison ou en déplacement, en quelques minutes.
Les chercheurs affirment également que les tests portables peuvent éliminer le transport des échantillons, accélérant ainsi le diagnostic des infections et réduisant les coûts. Ces tests peuvent être effectués par des citoyens en l’absence de professionnels de la santé qualifiés, donc s’ils doivent s’auto-isoler, ils peuvent commencer immédiatement sans risque d’infecter les autres.
Il est particulièrement important de permettre aux personnes vivant dans les zones rurales des pays à faible revenu de se faire dépister, car les cliniques peuvent être éloignées et les déplacements sont coûteux. S’il est mis à la disposition des patients, il peut également être utilisé pour diagnostiquer et surveiller des infections telles que les infections urinaires, qui se reproduisent souvent malgré l’utilisation d’antibiotiques.
Le premier auteur, le Dr Estefania Nunez-Bajo, également du département de bio-ingénierie, a déclaré que : « La surveillance des infections à domicile pourrait même aider les patients, avec l’aide de leur médecin, à personnaliser et à adapter leur utilisation d’antibiotiques pour contribuer à réduire le problème croissant de la résistance aux antibiotiques ».
Chaque laboratoire sur puce contient un capteur d’ADN, un détecteur de température et un dispositif de chauffage pour automatiser le processus de test. Une batterie de smartphone typique peut alimenter jusqu’à 35 tests sur une seule charge. Les chercheurs prévoient de valider leur puce avec des échantillons cliniques, d’automatiser la préparation des échantillons et de faire progresser leur électronique de poche. Ils recherchent des partenaires et des bailleurs de fonds pour accélérer la mise en œuvre de la technologie et réaliser des tests dans des environnements aux ressources limitées, dans des foyers, des fermes ou des endroits éloignés dans le monde en développement.
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