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mardi 25 juillet 2023

Comment détecter chez vous la contamination par le datura dans les céréales ?

Comment détecter chez vous la contamination par le datura dans les céréales ?
Document de la Food Safety and Standards Authority of India.

samedi 29 mai 2021

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 photoUn 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.

samedi 31 octobre 2020

Une nouvelle méthode d'analyse bactérienne pour améliorer les soins de santé, la sécurité des aliments et plus ...

« Une nouvelle méthode d'analyse bactérienne pour améliorer les soins de santé, la sécurité des aliments et plus », source communiqué de Penn State.

La détection des bactéries viables est importante dans divers domaines, de la sécurité des aliments au diagnostic médical. Les techniques existantes pour effectuer des tests de sensibilité aux antibiotiques (TSA), des tests qui, par exemple, permettent aux prestataires de soins de santé de prescrire la dose correcte d'antibiotiques pour une infection particulière, sont lentes, nécessitent un personnel qualifié ou utilisent des instruments encombrants et coûteux.

Un nouveau capteur électrochimique développé par les chercheurs de Penn State peut désormais simplifier ce processus, tout en étant peu coûteux et portable, et peut directement surveiller les bactéries viables dans des échantillons liquides tels que le sang ou le lait.

«Le sang est une solution très complexe», a déclaré Aida Ebrahimi, professeur adjoint d’ingénierie électrique à l’École de génie électrique et d’informatique de Penn State.

Il comporte divers composants, notamment des globules rouges et de nombreuses protéines, qui rendent la détection de cibles spécifiques, telles que les cellules bactériennes vivantes, très difficile. Il est également opaque sur le plan optique, ce qui rend difficile pour les méthodes optiques d'analyser directement le sang.

En revanche, les capteurs électrochimiques ne sont pas limités par l'opacité de l'échantillon. Cependant, les méthodes électrochimiques existantes pour mesurer la viabilité bactérienne nécessitent de mélanger un réactif redox avec l'échantillon. Le réactif redox échange des électrons avec les cellules métabolisantes. Cependant, un problème est que ce réactif peut interférer avec les antibiotiques. De plus, l'ajout de ces réactifs limite l'application de capteurs pour la détection de bactéries vivantes, par exemple dans le screening alimentaire.

La nouvelle méthode développée par le groupe d'Ebrahimi ne nécessite aucun agent supplémentaire.

«Nous avons développé un cristal redox, appelé RZx, en utilisant une méthode d'électrodéposition simple qui n'utilise que des composants organiques», a déclaré Ebrahimi. «Le processus de création du matériau est très peu coûteux et se fait à température ambiante et à pH neutre - ni acide, ni alcalin - ce qui le rend très sûr et écologique. Le cristal organique permet la détection directe de l'activité métabolique bactérienne en détectant les changements de pH dus à la respiration cellulaire et en détectant les petites molécules libérées par métabolisation des cellules – vivantes.»

Les chercheurs ont également montré la polyvalence du processus de fabrication des capteurs en déposant du RZx sur une variété d'électrodes, des électrodes de carbone sérigraphiées sur papier aux électrodes de graphène induites par laser créées à l'aide d'un système de gravure laser au CO2. Cette capacité à concevoir et à fabriquer des géométries arbitraires est importante pour la production évolutive et l'ingénierie des appareils.

Alors que l’équipe d’Ebrahimi a récemment réalisé d’autres développements pour les tests rapides de sensibilité aux antibiotiques, les capteurs basés sur le RZx sont portables. De plus, dans leurs recherches précédentes, ils ont examiné le mouvement des bactéries, alors qu'ici, ils sondent l'activité métabolique des cellules. Ceci est avantageux car parfois les bactéries peuvent ne pas bouger tout en métabolisant ou en «respirant».

Ebrahimi a également noté que cette méthode pourrait être utilisée non seulement pour le diagnostic médical, mais aussi pour tester la qualité des aliments. En plus de tester le sang, les chercheurs ont testé des échantillons de lait, car la recherche de bactéries vivantes est importante pour la sécurité des aliments et le contrôle qualité. Le même principe peut également être appliqué pour tester l'eau pour la sécurité sanitaire et la surveillance de l'environnement.

Au-delà de ces travaux, Ebrahimi étudie également les applications futures de cette méthode.
«Pour l'avenir, nous envisageons d'étendre les travaux d'analyse d'autres agents pathogènes microbiens, tels que les moisissures, ainsi que des applications au-delà du test de sensibilité aux antibiotiques, en particulier pour les pansements intelligents ou les cathéters intelligents, car les infections bactériennes dans ces deux domaines sont de gros problèmes», dit-elle.

L'article qui traite de ces résultats, «Organic redox-active crystalline layers for reagent-free electrochemical antibiotic susceptibility testing (ORACLE-AST)», a été récemment publié dans la revue Biosensors and Bioelectronics. Les autres auteurs, tous de Penn State, sont Adam Bolotsky, étudiant diplômé en science et ingénierie des matériaux; les étudiants diplômés en génie électrique Ritvik Muralidharan, Derrick Butler et William Murray; Kayla Root, étudiante de premier cycle en biochimie et biologie moléculaire; et Zhiwen Liu, professeur de génie électrique.

Ce travail a été partiellement financé par le Penn State Materials-Life Science Convergence Award, le College of Engineering Multidisciplinary Research Seed Grant et le fonds de démarrage de la startup d'Ebrahimi.