Des billes magnétiques microscopiques pourraient détecter rapidement les agents pathogènes

Jul 09, 2023

Les Dynabeads sont des sphères magnétiques microscopiques disponibles dans le commerce que les scientifiques utilisent pour isoler certains types de cellules et de protéines. Aujourd'hui, les chercheurs du MIT développent une méthode permettant d'utiliser les billes pour détecter rapidement les agents pathogènes dans l'eau potable ou dans des échantillons de sang.

En utilisant les technologies de laboratoire actuelles, dans lesquelles des cultures bactériennes ou virales sont cultivées, le traitement d’échantillons de fluides corporels, d’eau ou d’autres liquides peut prendre plusieurs jours. Il va sans dire que si des agents pathogènes sont présents dans l’une de ces substances, le plus tôt sera le mieux.

C'est là qu'interviennent les Dynabeads.

Inventées en 1976, les perles sont constituées d'un noyau de fer magnétique recouvert d'une coque en polymère. Cette coque est recouverte de différents types d'anticorps, qui se lient à des molécules cibles spécifiques dans des échantillons liquides auxquels les billes sont ajoutées. En plaçant un aimant à l'extérieur d'un flacon contenant un tel échantillon, les scientifiques peuvent ainsi rassembler et analyser les molécules cibles, collées aux Dynabeads.

Cela dit, détecter la présence d’agents pathogènes de cette manière reste un processus assez long. Dirigée par les professeurs Loza Tadesse et Rohit Karnik, une équipe du MIT est en train de créer une solution de contournement.

Les scientifiques ont découvert qu'en utilisant une technique connue sous le nom de spectroscopie Raman, il est possible de détecter les Dynabeads dans un échantillon liquide grâce à la manière distinctive dont les billes diffusent la lumière. Cette « signature Raman » unique peut être récupérée en moins d’une seconde.

Karnik nous dit qu'ils développent actuellement une technologie permettant de séparer les billes libres et non liées de celles liées aux cellules pathogènes. Un appareil portable différenciera alors rapidement et facilement les signatures Raman des deux. Si la signature des Dynabeads liées à l'agent pathogène est détectée, les utilisateurs sauront que l'agent pathogène est présent dans l'échantillon.

Lors des tests en laboratoire effectués jusqu'à présent, le processus a déjà été utilisé pour détecter la bactérie Salmonella dans des échantillons d'eau en seulement une demi-seconde.

"C'est quelque chose qui peut être utilisé pour donner rapidement une réponse positive ou négative : y a-t-il un contaminant ou non ?" dit Tadesse. "Parce que même une poignée d'agents pathogènes peuvent provoquer des symptômes cliniques."

Source : MIT