Nanobiocapteur développé pour détecter le SRAS

Sep 05, 2023

27 mars 2023

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par Kim-Astrid Magister, Association Helmholtz des centres de recherche allemands

L'infection et l'état immunitaire de la population sont considérés comme des paramètres clés pour la gestion des pandémies. À cette fin, la détection des antigènes et des anticorps est d'une grande importance. Les appareils actuellement utilisés à cette fin, connus sous le nom d'appareils de point de service (POC), sont une option pour un dépistage rapide.

Leur sensibilité doit cependant encore être améliorée. Les scientifiques du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ont réussi cette amélioration en développant un nanobiocapteur à base de nanofils d'or. Initialement uniquement destiné à la détection des antigènes et anticorps associés au COVID-19, le biocapteur est également transférable à d'autres biomarqueurs.

Il est désormais connu de nombreuses études que pour détecter le SRAS-CoV-2, ce que l'on appelle les tests de flux latéral POC (LFT) sont une alternative bonne et précise à la réaction en chaîne de la transcriptase inverse-polymérase, communément appelée tests PCR. Les nombreux avantages du LFT par rapport aux tests PCR comprennent une détection rapide, des tests sur site, un faible coût et un fonctionnement sans équipement de laboratoire.

Cependant, le plus grand défaut des biocapteurs POC est que leur sensibilité dépend de la charge virale. À une charge virale élevée, la sensibilité est de cent pour cent, alors qu'à une charge virale faible, la sensibilité peut tomber en dessous de dix pour cent. Cela peut conduire à des résultats de test faussement négatifs. L'objectif des chercheurs du HZDR était de développer des systèmes de capteurs qui peuvent également être utilisés pour détecter de faibles charges virales tout en fournissant des résultats rapides et précis.

Pour ce faire, le Dr Larysa Baraban et son équipe du HZDR-Institut de recherche radiopharmaceutique sur le cancer ont utilisé des nanofils en or, qui peuvent être utilisés pour détecter diverses biomolécules telles que des enzymes, des protéines et des anticorps.

Cette approche a été combinée à la spectroscopie d'impédance électrochimique, une technique qui fournit des informations sur divers processus à l'interface électrode-électrolyte, notamment le transfert de charge, le transport par diffusion et la formation d'une double couche électrique, ainsi que sur les propriétés du système de mesure. Cela inclut la résistance de la solution et la rugosité ou la porosité de la surface de l'électrode.

"Dans notre travail, nous avons développé une puce de biocapteur nanoscopique composée de six paires de dispositifs à nanofils d'or imbriqués pour détecter les antigènes et les anticorps du SRAS-CoV-2", explique Baraban à propos du projet.

« Cela permet de détecter à la fois les antigènes associés au COVID-19 et les anticorps correspondants qui apparaissent pendant et après l'infection par le virus. Nous supposons que la méthode est également transférable à d'autres biomarqueurs et agents pathogènes. La couche fonctionnelle ciblant la biomolécule doit être modifiée en conséquence à cette fin.

Des réflexions et des discussions sont actuellement en cours avec l'industrie sur la façon dont le capteur peut être fabriqué en grande quantité à faible coût.

La recherche est publiée dans la revue ACS Sensors.

Plus d'information: Diana Isabel Sandoval Bojórquez et al, Nanobiocapteur impédimétrique pour la détection des antigènes et anticorps du SRAS-CoV-2, ACS Sensors (2023). DOI : 10.1021/acsensors.2c01686

Informations sur la revue :Capteurs ACS

Fourni par l'Association Helmholtz des centres de recherche allemands