Santé

Un détecteur surpuissant repère les virus les plus petits

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Inspiré par la cathédrale Saint-Paul, à Londres, ce capteur composé d'or et de verre détecte instantanément les virus, même les plus petits. Son principe repose sur un subtil changement de fréquence de la lumière dans le milieu lors du passage du virus. Après quelques ajustements, les scientifiques espèrent l'améliorer pour qu'il repère des molécules, comme les protéines.

Le détecteur est parvenu à détecter le bactériophage MS2, l'un des plus petits virus à ARN connu. Il est inoffensif pour l'Homme mais s'attaque à la bactérie Escherichia coli. C'est grâce à cette propriété qu'on envisage d'utiliser les bactériophages comme antibiotiques. © Anna Tanczos, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

Détecter un virus demande du temps et de l'argent. Que ce soit par la technique Elisa ou par PCR, les résultats ne peuvent être accessibles aussitôt. Or, dans le cas de certaines infections, il est bon de connaître le coupable le plus rapidement possible. Les scientifiques travaillent donc à l'élaboration de systèmes de détection plus rapides.

La piste suivie par des chercheurs de la New York University pourrait bien s'avérer prometteuse. En améliorant leur dispositif précédent, ils expliquent dans Applied Physics Letters comment, en ajoutant des sphères d'or nanoscopiques, ils ont multiplié par 70 l'efficacité de leur ancien capteur de virus, le rendant capable de déceler la présence du bactériophage MS2, l'un des plus petits virus à ARN.

Un détecteur hybride, fait de verre et d’or

Le précédent détecteur ne se composait que de sphères de verre microscopiques, désormais hybridées avec des nanoparticules d’or. Il fonctionne en utilisant une propriété de la lumière, qui n'est pas sans rappeler la galerie des murmures retrouvée dans la célèbre cathédrale Saint-Paul, à Londres. On y raconte qu'un chuchotement émis près du mur circulaire de 34 m de diamètre se fait entendre tout le long.

Le virus de la grippe comprend environ 13.000 bases, nettement plus que le bactériophage MS2, qui se compose de 3.569 nucléotides. Le premier est donc un peu moins difficile à détecter... © Cynthia Goldsmith, CDC, DP

Cette fois il n'est pas question d'onde sonore mais lumineuse. Les rayons viennent tournoyer autour des nanoperles de verre, avec une certaine fréquence. Dès lors qu'un objet s'interpose entre la source lumineuse et le détecteur, cette fréquence varie très légèrement.

Les particules d'or augmentent quant à elles la sensibilité du dispositif, en renforçant la formation de plasmons. Déjà imaginé en médecine pour la mesure de la glycémie, le principe consiste en un couplage des ondes lumineuses avec celles produites en surface par les électrons.

Les virus puis les protéines

Alors que le précédent modèle peinaient à identifier des virus plus petits que celui de la grippe A (pesant 512 attogrammes, ag, soit 512 10-18g), celui-ci a reconnu sans faillir le bactériophage MS2, ne pesant que 6 ag, grâce à sa modification caractéristique de la fréquence lumineuse. À l'inverse, le capteur parvient à estimer le poids d'un objet inconnu simplement par l'analyse de sa fréquence.

Le détecteur n'est pas encore prêt à être commercialisé et connaîtra très probablement quelques modifications avant d'éventuellement tenter sa chance sur le marché. Il pourrait subir notamment quelques ajustements pour être plus polyvalent et ne pas limiter son pouvoir aux seuls virus. Les auteurs espèrent repérer les protéines. L'objectif serait de mettre en évidence la présence de marqueurs du cancer en très faibles proportions dans le sang pour diagnostiquer la maladie de façon très précoce et ainsi permettre une prise en charge plus rapide et plus efficace.

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