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Identifiez les virus corona rapidement et de manière fiable avec un nouveau test


Test corona efficace en perspective?

Dans la crise Corona, nous avons besoin de toute urgence de moyens efficaces pour nous protéger et pour identifier une maladie possible à un stade précoce. Un nouveau capteur a maintenant été développé qui permet aux virus corona d'être détectés particulièrement rapidement.

Grâce à la collaboration entre l'Empa, l'ETH Zurich et l'hôpital universitaire de Zurich, un capteur a été développé pour détecter de manière fiable les virus corona. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue de langue anglaise "ACS Nano".

Capteur pour la détection du SARS-CoV-2?

Les chercheurs impliqués dans le développement travaillent généralement sur la mesure, l'analyse et la réduction des polluants atmosphériques tels que les aérosols et les nanoparticules produites artificiellement. Mais la crise corona actuelle a changé les objectifs du centre de recherche. L'équipe a tenté de développer un capteur capable de détecter rapidement et de manière fiable le SRAS-CoV-2.

Le capteur existant a été perfectionné

Même avant que le COVID-19 ne commence à se propager, le groupe de recherche recherchait déjà des capteurs capables de détecter les bactéries et les virus dans l'air. En janvier, le groupe de recherche a eu l'idée de l'utiliser comme base pour développer davantage le capteur afin qu'il puisse identifier de manière fiable un virus spécifique.

Problèmes avec les méthodes de test existantes

Des tests rapides et fiables sont nécessaires aujourd'hui de toute urgence pour maîtriser la pandémie le plus rapidement possible. La plupart des laboratoires utilisent une méthode moléculaire pour détecter les virus dans les infections respiratoires. Ceci est capable de détecter même les plus petites quantités de virus. Cependant, il existe un problème en ce que la méthode peut être longue et sujette à des erreurs.

Un biocapteur optique comme alternative?

Dans les travaux de recherche actuels, une méthode de test alternative sous la forme d'un biocapteur optique a maintenant été développée. Ce capteur combine deux effets différents, ce qui lui permet de détecter le virus de manière plus sûre et plus fiable. C'est un effet optique et thermique.

Comment le virus corona est-il structuré?

Le test utilise des nano-îlots d'or et des récepteurs d'ADN produits artificiellement qui correspondent à des séquences d'ARN spécifiques du virus SARS-CoV-2. Le virus corona est un virus à ARN. Ceci se caractérise par le fait que son génome n'est pas constitué d'un ADN double brin comme dans les organismes vivants. Il se compose d'un seul brin d'ARN. Les chercheurs rapportent que les récepteurs d'ADN artificiels sur le capteur sont les séquences complémentaires aux séquences génomiques ARN uniques du virus, qui peuvent clairement l'identifier.

Comment fonctionne le test?

La technologie utilisée pour la détection est un phénomène optique qui se produit souvent dans les nanostructures métalliques. S'ils sont excités, ils modulent la lumière incidente dans une certaine gamme de longueurs d'onde et créent ainsi un champ proche dit plasmonique autour de la nanostructure.

Le capteur optique a mesuré les changements survenus

Lorsque les molécules se lient à la surface, l'indice de réfraction local change dans le champ proche. Avec un capteur optique, un tel changement peut alors être mesuré et finalement il peut être déterminé si l'échantillon contient les brins d'ARN pertinents.

Quel rôle a joué la chaleur dans le test?

Dans le processus, il est très important que seuls les brins d'ARN qui correspondent exactement au récepteur d'ADN sur le capteur soient détectés. Un deuxième effet aide ici, qui est appelé l'effet photothermique plasmonique (PPT). Si la même nanostructure est excitée sur le capteur avec un laser à une certaine longueur d'onde, elle génère de la chaleur localisée.

Qu'est-ce que l'hybridation?

Le génome du virus est constitué d'un seul brin d'ARN. Lorsque ce brin trouve sa contrepartie complémentaire, les deux se combinent pour former un double brin. Ce processus s'appelle l'hybridation.

Possibilité de mauvais résultats de test?

Si un double brin se divise en brins simples, cela s'appelle la dénaturation. Cela se produit à la température dite de fusion. Cependant, si la température ambiante est bien inférieure à la température de fusion, des brins qui ne sont pas complémentaires les uns des autres peuvent également se lier, ce qui peut conduire à des résultats de test incorrects, rapportent les chercheurs.

Avantages de la température ambiante causés par l'effet PPT

Si la température ambiante n'est que légèrement inférieure à la température de fusion, seuls des brins complémentaires peuvent se connecter. C'est exactement le résultat de l'augmentation de la température ambiante, qui est causée par l'effet PPT.

Le capteur peut clairement différencier les séquences d'ARN

Pour savoir avec quelle fiabilité le nouveau capteur détecte le virus SARS-CoV-2 actuel, l'appareil a été testé sur un virus très proche. C'était le SRAS-CoV (SRAS-1), le virus qui a éclaté en 2003 et a déclenché la pandémie de SRAS à l'époque. Les deux virus ne diffèrent que très légèrement dans leur ARN. "Nos tests ont montré que le capteur peut clairement différencier les séquences d'ARN très similaires des deux virus", rapporte l'auteur de l'étude Jing Wang dans un communiqué de presse. De plus, le test n'a pas tardé à obtenir des résultats. (comme)

Informations sur l'auteur et la source

Ce texte correspond aux spécifications de la littérature médicale, des directives médicales et des études en cours et a été vérifié par des médecins.

Se gonfler:

  • Guangyu Qiu, Zhibo Gai, Yile Tao, Jean Schmitt, Gerd A. Kullak-Ublick, Jing Wang: Biocapteurs photothermiques plasmoniques bifonctionnels pour la détection hautement précise du syndrome respiratoire aigu sévère Coronavirus 2, dans ACS Nano (Publié le 13 avril 2020), ACS Nano
  • Un biocapteur optique pour le virus COVID-19, IDW (publié le 21 avril 2020), IDW


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