Un nouvel appareil peut détecter le COVID-19 en moins d’une minute

Benjamin Sumlin, PhD, chercheur principal à l’Université de Washington à St. Louis, souffle dans un appareil conçu par des chercheurs de l’université. L’appareil – un test respiratoire qui utilise un biocapteur – pourrait devenir un outil à utiliser dans les cabinets médicaux pour diagnostiquer rapidement les personnes infectées par le virus qui cause le COVID-19.

Des scientifiques de l’Université de Washington à Saint-Louis ont mis au point un test respiratoire qui identifie rapidement les personnes infectées par le 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 ACS Sensors. Le même groupe de chercheurs a récemment publié un article dans la revue Nature Communications sur un moniteur d’air qu’ils avaient construit pour détecter le SRAS-CoV-2 aéroporté – le virus qui cause le COVID-19 – en environ cinq minutes dans les hôpitaux, les écoles et autres lieux publics .

La nouvelle étude porte sur un test respiratoire qui pourrait devenir un outil à utiliser 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, ces dispositifs pourraient également être utilisés pour dépister les personnes lors d’événements publics. Les chercheurs ont déclaré que le test respiratoire 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 soins infirmiers, dans des résidences universitaires ou sur des bases militaires.

“Avec ce test, il n’y a pas de prélèvements nasaux 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 associé 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.”

Le biocapteur utilisé dans l’appareil a été adapté d’une technologie liée à la maladie d’Alzheimer développée par des scientifiques de la Washington University School of Medicine à St. 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 co-auteurs 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, y compris la grippe et le virus respiratoire syncytial (RSV). Ils pensent également qu’ils peuvent développer un biodétecteur pour tout agent pathogène nouvellement émergent dans les deux semaines suivant la réception d’échantillons de celui-ci.

C’est un peu comme un alcootest qu’on pourrait faire subir à un conducteur aux facultés affaiblies. Et, par exemple, si les gens font la queue pour entrer dans un hôpital, une arène sportive ou la salle de crise de la Maison Blanche, les tests d’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 beaucoup de faux négatifs. Cet appareil aura une précision de diagnostic.”

John R. Cirrito, professeur, neurologie, faculté de médecine de l’Université de Washington

Les chercheurs ont commencé à travailler sur le dispositif de test respiratoire – fabriqué avec des imprimantes 3D – après avoir reçu une subvention des National Institutes of Health (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 dans 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 à détecter le virus chez l’homme.

Pour l’étude, l’équipe de recherche a testé des individus positifs au COVID, chacun ayant expiré dans l’appareil deux, quatre ou huit fois. Le test respiratoire n’a produit aucun faux négatif et a donné des lectures précises 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.

Les chercheurs ont également découvert que le test respiratoire a détecté avec succès plusieurs souches différentes de SRAS-CoV-2, y compris la souche d’origine 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 l’haleine de la personne 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.

Les études cliniques se poursuivent et les chercheurs prévoient bientôt d’utiliser l’appareil dans des cliniques au-delà de l’unité de recherche clinique sur les maladies infectieuses de l’Université de Washington. En outre, Y2X Life Sciences, une société basée à New York, dispose d’une option exclusive pour licencier la technologie. Cette société a consulté l’équipe de recherche dès le début du projet et pendant les étapes de conception de l’appareil pour faciliter une éventuelle commercialisation du test à l’avenir.