Nouveau capteur détecte les protéines du COVID-19 avec précision

COVID-19, causé par le virus SARS-CoV-2, est apparu pour la première fois à Wuhan, en Chine, en décembre 2019. Depuis, ça s'est propagé super vite partout dans le monde et a subi différentes mutations. Au 12 mai 2024, le nombre total de cas signalés dans le monde a dépassé les 775 millions. COVID-19 a eu un impact énorme sur notre vie quotidienne, touchant tout, de l'économie à l'éducation, et même notre santé mentale.

#Lutte contre COVID-19

Des chercheurs et des scientifiques de plein de domaines bossent dur pour lutter contre COVID-19 et d'autres maladies respiratoires qui se propagent facilement. L'un des gros accomplissements a été le développement de vaccins et de méthodes de traitement, qui ont aidé à réduire les visites à l'hôpital et à sauver des vies. Tester le virus est essentiel pour contrôler sa propagation. Ça fournit des infos cruciales sur l'étendue du virus et sa facilité de propagation.

#Méthodes de diagnostic

Au cours des dernières années, plusieurs méthodes de diagnostic ont été créées pour détecter COVID-19. Ces méthodes incluent :

• Diagnostics moléculaires : Ces tests examinent le matériel génétique du virus. Ils sont précis mais peuvent prendre du temps et nécessitent du personnel formé.
• Tests d'Anticorps/antigènes : Ces tests vérifient la présence de Protéines ou d'anticorps spécifiques liés au virus. Bien qu'ils soient plus rapides et moins chers, ils sont moins précis que les tests moléculaires.
• Imagerie médicale : Des techniques comme les scanners CT et les radiographies peuvent montrer des problèmes pulmonaires liés à COVID-19. Cependant, ils peuvent coûter cher et exposer les patients à des radiations.
• Biosenseurs : Ce sont des dispositifs plus récents qui utilisent une technologie spéciale pour détecter rapidement le virus sans avoir besoin d'équipements compliqués.

#Nouvelle technologie de détection

Dans ce rapport, on va se concentrer sur un nouveau type de Capteur connu sous le nom de microfabricated label-free nanowell array impedance sensor. Ce capteur est conçu pour détecter les protéines de pic SARS-CoV-2 dans la salive artificielle. Il a déjà été utilisé pour identifier des hormones de stress et d'autres protéines dans le sérum humain.

#Basics du capteur

Le capteur est composé de petits puits fabriqués à partir de matériaux spéciaux qui peuvent détecter la présence de protéines cibles lorsqu'elles sont introduites. Il utilise des électrodes en or pour mesurer les changements d'impédance électrique, ce qui indique si les protéines désirées sont présentes. Lorsque le capteur fonctionne, les chercheurs peuvent voir des changements en temps réel de la tension pendant que les protéines se lient aux anticorps à l'intérieur des puits.

#Comment ça marche

Le test commence par l'injection d'anticorps dans les puits. Ces anticorps sont comme les videurs dans un club : ils ne laisseront que les bonnes protéines (les protéines de pic SARS-CoV-2) se lier à eux. Après que les anticorps sont en place, l'échantillon de test est ajouté, et tous les événements de liaison sont surveillés en vérifiant les signaux électriques. Si les bonnes protéines sont présentes, il y aura des changements notables dans les relevés de tension.

#Processus de création du capteur

Créer ce capteur, c'est un peu comme construire un petit club high-tech pour les viruses. Les étapes pour fabriquer le capteur impliquent de superposer des matériaux sur une surface en verre, utilisant des techniques comme la photolithographie (pense à ça comme à de la sculpture basée sur la lumière) pour créer les motifs des puits.

1. Couche d'or : Une fine couche d'or est appliquée pour améliorer la conductivité.
2. Oxyde d'aluminium : Cette couche sert d'isolant, gardant tout bien organisé à l'intérieur des puits.
3. Création des puits : À travers une série d'étapes de gravure, les puits sont soigneusement conçus pour s'assurer qu'ils peuvent contenir les échantillons de test.

Le produit final est un capteur qui peut détecter les protéines dans les liquides facilement sans avoir besoin d'équipements avancés.

#Préparation des solutions de test

Pour les tests, les chercheurs utilisent des types spécifiques d'anticorps ciblant le SARS-CoV-2, mélangés dans une solution saline connue sous le nom de PBS. Ils préparent aussi de la salive artificielle pour simuler les conditions réelles. Les protéines cibles sont ensuite ajoutées à ce mélange à différentes concentrations pour voir à quel point le capteur les détecte.

#Surveillance en temps réel

Le capteur est conçu pour surveiller les changements en temps réel. Quand la solution 1X PBS (la solution de travail) est d'abord ajoutée au capteur, ça provoque une augmentation initiale de la tension. Après ça, les changements sont soigneusement surveillés pour voir comment le capteur réagit à différentes solutions de test. Les chercheurs utilisent différentes fréquences pour s'assurer d'obtenir les meilleurs résultats sans interférence de l'équipement.

#Résultats des tests

L'objectif principal de ces tests était de déterminer à quel point le capteur était sensible pour détecter les protéines de pic SARS-CoV-2. Dans des expériences précédentes, le capteur pouvait détecter ces protéines à une limite d'environ 200 ng/mL. Cependant, les chercheurs voulaient améliorer ça.

#Trouver un meilleur tampon

Pendant les tests, les scientifiques ont découvert que différentes concentrations de PBS affectaient beaucoup les résultats. Après avoir testé différentes dilutions, ils ont trouvé qu'une solution saline plus faible (0.18X PBS) correspondait mieux à la salive de base et menait à de meilleures capacités de détection. Avec cette nouvelle solution, ils ont réussi à baisser la limite de détection à 0.2 ng/mL, ce qui est une amélioration impressionnante.

#Test de spécificité

Pour établir l'efficacité du nouveau capteur, les chercheurs avaient besoin de montrer qu'il pouvait distinguer entre SARS-CoV-2 et des virus similaires comme MERS-CoV. En introduisant des protéines MERS-CoV dans le capteur, ils ont vérifié s'il y avait des événements de liaison avec les anticorps SARS-CoV-2. Les résultats ont montré aucune interaction, confirmant que le capteur pouvait faire la différence entre ces protéines similaires mais distinctes.

#Conclusion

En résumé, un nouveau capteur innovant pour détecter les protéines de pic SARS-CoV-2 a été développé. Ce capteur a montré des avantages clairs en termes de résultats rapides et de capacité à différencier des protéines similaires. L'utilisation innovante d'un biosenseur offre un outil prometteur pour la surveillance et le test continu dans la lutte contre COVID-19.

Les avancées réalisées avec ce capteur ne donnent pas seulement de l'espoir pour une détection rapide, mais soulignent aussi l'importance de développer des outils simples et efficaces en santé. Qui aurait cru que la science pouvait être à la fois si sérieuse et si cool ? C’est comme un gadget de James Bond, mais pour détecter des virus ! Alors que le monde continue de naviguer à travers les défis posés par COVID-19, des innovations comme celle-ci nous donnent un aperçu d'un avenir plus résilient.