Une RT-PCR ultrarapide, qui dit mieux ?

Il y a quelques jours, le blog vous proposait un article, Un nouveau test PCR en 30 minutes est disponible, qui dit mieux ?

Voici maintenant «Une RT-PCR ultrarapide et nanoplasmonique sur puce pour des diagnostics moléculaires rapides et quantitatifs», source ACS.

Légende la photo. Un test PCR sur une minuscule puce peut amplifier l'ADN beaucoup plus rapidement que les systèmes de PCR conventionnels.

La RT-PCR a été la règle pour le diagnostic pendant la pandémie COVID-19. Cependant, la partie PCR du test nécessite des machines encombrantes et coûteuses et prend environ une heure à réaliser, ce qui rend difficile le diagnostic rapide d'une personne sur un site de test. Désormais, des chercheurs publiant un article dans la revue ACS Nano ont développé une puce plasmofluidique qui peut effectuer une PCR en seulement 8 minutes environ, ce qui pourrait accélérer le diagnostic pendant les pandémies actuelles et futures.

Le diagnostic rapide du COVID-19 et d'autres maladies virales hautement contagieuses est important pour les soins médicaux, la mise en quarantaine et la recherche des contacts en temps opportun. Actuellement, la RT-PCR, qui utilise des enzymes pour transcrire de petites quantités d'ARN viral en ADN, puis amplifier l'ADN afin qu'il puisse être détecté par une sonde fluorescente, est la méthode de diagnostic la plus sensible et la plus fiable. Mais comme la partie PCR du test nécessite 30 à 40 cycles de chauffage et de refroidissement dans des machines spéciales, cela prend environ une heure et les échantillons doivent généralement être envoyés à un laboratoire, ce qui signifie qu'un patient doit généralement attendre une journée. Voire deux pour recevoir leur résultat. Ki-Hun Jeong et ses collègues voulaient développer une puce de PCR plasmofluidique qui pourrait rapidement chauffer et refroidir de minuscules volumes de liquides, permettant un diagnostic précis au point de service en une fraction du temps.

Les chercheurs ont conçu une puce de polydiméthylsiloxane de la taille d'un timbre-poste avec un réseau de microchambres pour les réactions de PCR. Lorsqu'une goutte d'échantillon est ajoutée à la puce, un vide attire le liquide dans les microchambres, qui sont positionnées au-dessus des nanocapillaires de verre avec des nano-îlots d'or. Toutes les microbulles, qui pourraient interférer avec la réaction de PCR, se diffusent à travers une paroi perméable à l'air. Lorsqu'une LED blanche est allumée sous la puce, les nano-îlots d'or sur les nanocapillaires convertissent rapidement la lumière en chaleur, puis refroidissent rapidement lorsque la lumière est éteinte. Les chercheurs ont testé l'appareil sur un morceau d'ADN contenant un gène du SRAS-CoV-2, réalisant 40 cycles de chauffage et de refroidissement et une détection de fluorescence en seulement 5 minutes, avec 3 minutes supplémentaires pour le chargement de l'échantillon. L'efficacité d'amplification était de 91%, alors qu'un processus de PCR classique comparable a une efficacité de 98%. Avec l'étape de transcriptase inverse ajoutée avant le chargement de l'échantillon, la durée totale du test avec la nouvelle méthode pourrait prendre 10 à 13 minutes, par opposition à environ une heure pour un test RT-PCR typique. Le nouveau dispositif pourrait offrir de nombreuses possibilités de diagnostic rapide au point de service pendant une pandémie, selon les chercheurs.

Les auteurs remercient le financement par le Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) et de la National Research Foundation of Korea.