Les tests de dosage du flux latéral (LFA) sont devenus omniprésents dans le grand public ; ils sont le format des tests de grossesse à domicile standard et de COVID-19, indiquant un résultat positif avec une ligne colorée et un résultat négatif sans ligne colorée. Dans leur itération actuelle, ces tests sont largement qualitatifs et binaires dans leurs sorties.
Diverses tentatives de réalisation d’un LFA quantitatif ont donné lieu à des complications dues à la base optique d’un test quantitatif – lumière parasite dispersée et images faibles. Étant donné que COVID a catapulté les LFA dans la vie quotidienne de nombreuses personnes, l’impact de ces tests sera encore plus important s’ils peuvent être rendus intrinsèquement quantitatifs pour la surveillance des biomarqueurs clés associés à la progression de la maladie, aux traitements médicaux et à la surveillance de base de la santé.
Dans un article publié le 17 août dans le Journal de l’American Chemical Societyles membres du laboratoire du professeur Tim Swager, dirigé par le postdoc Jie Li et l’étudiant diplômé Weize Yuan, révèlent la conception d’une nouvelle génération de LFA qui utilise les changements de conductivité (ou de résistivité) dans un polymère électronique pour créer la réponse.
La résistance électrique (ou conductance) est universelle dans les appareils électroniques. Il peut être facilement mesuré avec une grande précision, et des recherches antérieures ont montré que les LFA électroniques du groupe ont à la fois des capacités quantitatives intrinsèques et une sensibilité ultra-élevée. L’approche de l’équipe du MIT génère des signaux de base dans lesquels la résistance peut changer de 700 000 % et, avec ces signaux puissants, peut détecter des traces d’un biomarqueur cible. Le LFA électronique utilise un déclencheur biologique employant l’enzyme glucose oxydase bien connue. Il a été démontré qu’il était capable de surveiller le glucose, mais ce LFA est bien plus qu’un glucomètre.
Cette étude montre que cette technologie peut être appliquée pour détecter quantitativement des protéines cibles en utilisant des anticorps conçus pour s’y lier. Dans une démonstration préliminaire de cette fonctionnalité, les chercheurs ont découvert qu’ils étaient capables de détecter quantitativement le biomarqueur de l’inflammation, la protéine C-réactive, à des niveaux physiologiques. Ce biomarqueur a des niveaux élevés lorsqu’un patient a une réponse immunitaire à une maladie ou à un traitement médical. Cela peut être étendu facilement avec de nombreux autres biomarqueurs, et il est prévu de l’utiliser pour détecter les toxines environnementales (métaux et produits chimiques) dans l’eau.
Lorsque ce LFA électronique est intégré dans un circuit radiofréquence résonnant, les utilisateurs peuvent alimenter et lire l’appareil avec un smartphone classique. En conséquence, les dispositifs passifs LFA-RFID peuvent être utilisés à la maison sans lecteur spécialisé. Dans cet esprit, la LFA électronique a un potentiel énorme dans le diagnostic des soins de santé à domicile et la surveillance de l’environnement.
Jie Li et al, Dispositif de flux latéral sans fil pour la biodétection, Journal de l’American Chemical Society (2022). DOI : 10.1021/jacs.2c06579
Cette histoire est republiée avec l’aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l’actualité de la recherche, de l’innovation et de l’enseignement au MIT.