IMAGE : Les scientifiques de KAUST ont combiné du matériel bioélectronique de pointe, l'ingénierie de la science des matériaux et la conception de protéines de biologie synthétique pour simplifier et accélérer les tests de coronavirus.
Voir plus
Crédit: © 2021 KAUST; Xavier Pita
Un nouveau test rapide de coronavirus développé par les scientifiques de KAUST peut fournir des résultats très précis en moins de 15 minutes.
Le diagnostic, qui associe des biocapteurs électrochimiques à des constructions protéiques modifiées, permet aux cliniciens de détecter rapidement des fragments du virus avec une précision auparavant possible uniquement avec des techniques génétiques plus lentes. L'ensemble de la configuration peut fonctionner au point de soins du patient sur des échantillons de sang ou de salive non traités; aucune préparation laborieuse des échantillons ou laboratoire de diagnostic centralisé n'est nécessaire.
«La combinaison d'un matériel bioélectronique de pointe, de l'ingénierie de la science des matériaux et de la conception de protéines de biologie synthétique permet vraiment de simplifier et d'accélérer les tests de coronavirus», déclare Raik Grünberg, biochimiste chez KAUST qui a codirigé l'étude.
Grünberg et ses collègues de KAUST, dont Sahika Inal et Stefan Arold, travaillent maintenant avec des partenaires commerciaux pour adapter leur prototype à l'échelle du laboratoire. Ils espèrent créer un appareil portable de paillasse qui pourra être déployé pour aider à contenir la pandémie de COVID-19.
"Cette technologie de biocapteur pourrait être adaptée pour détecter d'autres agents pathogènes et, en tant que telle, aura un impact majeur sur le contrôle des pandémies - aujourd'hui et à l'avenir", déclare Inal.
Les tests de coronavirus restent plus importants que jamais. Malgré l'augmentation des taux de vaccination en Arabie saoudite et dans le monde, le nombre de cas de COVID-19 dans le monde reste à des niveaux inquiétants et les responsables de la santé publique ont besoin de moyens d'identifier rapidement les personnes qui ont contracté la maladie afin de limiter la transmission du virus.
Les paradigmes de test actuels se répartissent généralement en deux camps: soit ils détectent l'ARN viral par des moyens génétiques, qui peuvent être lents et impliquent une amplification enzymatique de traces de signaux moléculaires, soit ils capturent les protéines virales (appelées antigènes) de manière rapide mais pas aussi exact.
La nouvelle technique KAUST combine désormais la vitesse de détection des protéines avec la précision des tests génétiques. «Même s'il n'y a qu'une seule particule virale dans un échantillon, notre plateforme la détectera», déclare Keying Guo, post-doctorant dans le laboratoire d'Inal et co-auteur de l'étude avec ses collègues de KAUST Shofarul Wustoni et Anil Koklu.
Le système commence par un nanocorps spécifique au virus, un type de protéine de liaison qui peut être conçu pour coller à des fragments de différents coronavirus, y compris ceux responsables du COVID-19 et du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS). Le nanocorps est attaché à travers une série de lieurs biochimiques à une fine couche d'or qui, lorsqu'un courant électrique est ajouté, contrôle le flux d'électricité à travers le film semi-conducteur auquel il est connecté. La présence de toute protéine virale liée à un nanocorps modifie le flux, créant un signal amplifié à des niveaux mesurables par un dispositif connu sous le nom de transistor électrochimique organique.
Les chercheurs ont initialement perfectionné leur test sur la salive humaine et les échantillons de sang enrichis de morceaux de protéines des coronavirus responsables du MERS et du COVID-19. Ils ont ensuite collaboré avec des médecins de KAUST Health à Thuwal et avec des scientifiques de l'hôpital spécialisé et du centre de recherche King Faisal à Riyad pour valider le test sur des échantillons cliniques, à la fois salivaires et nasaux, prélevés sur des patients.
La vitesse, la polyvalence et les performances par rapport aux tests génétiques standard mettent en évidence le potentiel de la nouvelle méthode pour compléter ou éventuellement remplacer les diagnostics existants pour le COVID-19 et toute future pandémie.
###
Avertissement: AAAS et EurekAlert ! ne sont pas responsables de l'exactitude des communiqués de presse publiés sur EurekAlert ! par les institutions contributrices ou pour l'utilisation de toute information via le système EurekAlert.
