Un nouvel appareil détecte les anticorps COVID-19 en seulement 5 minutes

Les chercheurs adapteront leur création pour qu'elle soit portable et connectable aux appareils mobiles pour une utilisation dans le diagnostic du COVID-19 et d'autres maladies infectieuses.

Même après plus de 2 ans de pandémie de COVID-19 , la recherche sur des tests rapides, peu coûteux et précis reste essentielle pour contrôler et contenir la propagation du SRAS-CoV-2 face aux futures vagues mondiales ou épidémies régionales.

L'évaluation des réponses sérologiques au virus peut être bénéfique à des fins de surveillance au niveau de la population, de soutien au développement de nouveaux vaccins et d'évaluation de l'efficacité de différents programmes de vaccination.

Des scientifiques brésiliens ont contribué aux efforts dans ce domaine en développant un immunocapteur électrochimique qui détecte les anticorps contre le virus. L'innovation est décrite dans un article publié dans la revue ACS Biomaterials Science and Engineering.

Des tests rapides, bon marché et précis restent essentiels pour la surveillance épidémiologique et pour que les services de santé surveillent et contiennent la propagation du SRAS-CoV-2.

A la recherche d'une nouvelle méthode de diagnostic, le groupe a opté pour un matériau souvent utilisé en métallurgie, l'oxyde de zinc, et l'a associé pour la première fois au verre d'oxyde d'étain dopé au fluor (FTO), un matériau conducteur utilisé dans les électrodes pour le photovoltaïque et autres. . applications avancées.

« Avec cette combinaison inhabituelle et l'ajout d'une biomolécule, la protéine de pointe virale, nous avons développé une surface capable de détecter des anticorps contre le SRAS-CoV-2. Le résultat est représenté par un signal électrochimique capté par cette surface", a déclaré le chimiste Wendel Alves, auteur principal de l'article. Alves est professeur au Centre des sciences naturelles et humaines de l'Université fédérale d'ABC (UFABC) dans l'État de São Paulo.

L'électrode fabriquée par les chercheurs a détecté des anticorps anti-COVID-19 dans le sérum en environ cinq minutes avec une sensibilité de 88,7 % et une spécificité de 100 %, surpassant même le test ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) le diagnostic clinique de référence actuel. outil.

L'évaluation des réponses sérologiques au virus peut être bénéfique à des fins de surveillance au niveau de la population.

Une nouvelle page dans la détection

Selon Alves, qui dirige le laboratoire d'électrochimie et de matériaux nanostructurés de l'UFABC, la connaissance préalable des propriétés chimiques telles que le point isoélectrique de la protéine de pointe (S) du virus a permis au groupe de développer une plate-forme permettant à S de se lier électrostatiquement à des nanotiges d'oxyde de zinc.

Cette substance est de plus en plus utilisée pour fabriquer des biocapteurs en raison de sa polyvalence et de ses propriétés chimiques, optiques et électriques uniques . L'immunocapteur est facile à fabriquer et à utiliser, et son coût de production est relativement faible.

"Le groupe a réussi à développer l'appareil grâce à sa grande connaissance des nouveaux matériaux et à la synthèse de nanotiges d'oxyde de zinc", a rapporté Alves.

Les nanorods (une forme à l'échelle nanométrique) forment un film sur la surface conductrice du fluor, créant un microenvironnement moléculaire favorable à l'immobilisation de la protéine S et faisant de la construction un moyen simple de détecter ces anticorps.

Avoir un appareil qui mesure les anticorps générés par la vaccination montre le degré d'immunité de la population et permet par conséquent de contrôler plus précisément la progression du COVID-19

Pour leur tâche, les spécialistes ont analysé un total de 107 échantillons de sérum sanguin. Ils ont été répartis en quatre groupes : pré-pandémiques (15), convalescents du COVID-19 (47), vaccinés sans résultat positif avant la maladie (25) et vaccinés après un résultat positif (20). Le vaccin consistait en deux doses de CoronaVac administrées à quatre semaines d'intervalle. CoronaVac est produit par la société chinoise SinoVac en partenariat avec l'Institut Butantan (État de São Paulo).

Les auteurs de l'article ont noté que le dispositif détecte les anticorps produits en réponse à la fois à l'infection virale et à la vaccination, et présente un excellent potentiel en tant qu'outil de surveillance de la séroconversion et de la séroprévalence.

"Détecter la réponse à la vaccination est important pour aider les autorités de santé publique à évaluer l'efficacité des différents vaccins et campagnes ou programmes de vaccination", soulignent-ils dans leur document.

Le dispositif a été validé pour détecter l'immunité induite par CoronaVac, mais le groupe prévoit d'étendre son utilisation pour tester la réponse aux vaccins de Pfizer et AstraZeneca.

L'un des avantages de l'électrode qu'ils ont développée est son architecture flexible, ce qui signifie qu'elle peut être facilement personnalisée pour d'autres applications diagnostiques et biomédicales en utilisant différentes biomolécules dans les nanotiges d'oxyde de zinc et d'autres cibles.

« La technologie est une plateforme de biodétection polyvalente. Comme nous l'avons développé, il peut être modifié et personnalisé pour la détection sérologique d'autres maladies d'intérêt de santé publique », a conclu Alves.

La découverte a également eu la contribution de Freddy A. Núñez, Ana CH Castro, Vivian L. de Oliveira, Ariane C Lima, Jamille R. Oliveira, Giuliana X. de Medeiros, Greyce L. Sasahara, Keyy S. Santos et Alejandro JC Lanfredi .

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