Des biocapteurs de papier pour révolutionner le monde du diagnostic

Le marché du diagnostic in vitro s''élève actuellement à approximativement 42 milliards d''euros avec des applications s''étendant à la médecine personnalisée, au dépistage vétérinaire, ainsi qu''à l''agro-alimentaire. Ainsi, il est nécessaire de réduire les coûts de ces tests, tout en renforçant la sensibilité et la durée du diagnostic. C''est exactement l''objectif de la nouvelle plateforme de diagnostic BIOGNOSTIX.

Le taux d''efficacité des médicaments dans le domaine thérapeutique pour l''asthme est de 60%, de 57% pour le diabète, de 50% pour l''arthrite rhumatoïde, et de 25% pour le cancer; le besoin de déterminer les avantages d''un médicament pour une personne spécifique avant la prescription est essentiel pour améliorer les soins de santé à l''échelle mondiale, permettant ainsi de personnaliser les traitements.

Les maladies transmises par l''alimentation constituent un souci de santé publique important dans le monde entier, et le diagnostic personnalisé pourrait également être une bonne solution; rien que dans l''UE, les coûts médicaux associés atteignent près de 6 milliards d''euros par an. Ainsi, il est extrêmement important de développer des mesures pour la détection et l''identification rapide de pathogènes transmis par l''alimentation. Cette solution pourrait se faire en amont de la chaîne alimentaire, à savoir une détection de la salmonelle dans les élevages de porcs; ce qui équivaudrait à 1,5 milliard d''euros par intervention si la maladie est découverte. BIOGNOSTIX est l''une de ces plateformes de diagnostic qui vise à affiner ces processus en offrant des services de diagnostic et de détection rapide sur place.

La détection rapide de toxines à différents niveaux au moment de la transformation et de la production des aliments permettrait d''éliminer les produits contaminés avant leur entrée dans la chaîne alimentaire. Visant à aborder toutes les applications mentionnées plus haut, le projet BIOGNOSTIX («A new generation of fibre-based diagnostic sensors») concevra des capteurs de diagnostic abordables à partir de substrats de fibres. L''objectif ultime est de développer des méthodes de production modifiables selon l''application pour réaliser différentes fonctions de tests de diagnostic à un prix accessible pour satisfaire la demande importante en test diagnostique "compagnon".

Le consortium BIOGNOSTIX exploite la spécificité de liaison des anticorps pour développer des biodosages capables de mesurer avec précision les différents analytes dans les échantillons biologiques. Le format de ce test suit celui du test ELISA (essai par immunosorbant lié à une enzyme), dans lequel l''analyte est capturé par des anticorps spécifiques et la réaction est détectée par un signal optique. De plus, un lecteur de prototype a été développé. Il peut scanner les coupons susmentionnés et détecter le signal optique proportionnel aux taux de l''analyte en question; permettant la conception numérique d''un diagnostic sur la base des coupons insérés et d''obtenir les résultats.

Pour détecter les différentes molécules dans les échantillons biologiques exploitant la méthodologie ELISA, le dépôt de réagents et de matériaux doit être adapté pour une capture spécifique et une analyse subséquente de l''analyte en question, mais l''adaptation des protocoles ELISA existants pourrait être plus facile que de recommencer cette démarche à partir de rien.

Après avoir testé une variété de substances pour le matériau de base, les partenaires se sont accordés sur l''utilisation d''une pulpe thermo-mécanique (TMP) en conjonction à un revêtement en polymère comme le substrat le plus adéquat pour une action microfluidique, mais le substrat de base final doit encore être confirmé.

Étant donné l''adaptabilité et la rentabilité des capteurs de BIOGNOSTIX, ils devraient être utilisés dans des applications de dispositifs de diagnostic médical, de sciences vétérinaires pour le dépistage des maladies et dans la chaîne de production alimentaire pour l''identification de pathogènes spécifiques; des applications pour lesquelles un test ELISA aurait été utilisé.