Étude du masque du MIT : Des ingénieurs du MIT et de l'université de Harvard ont conçu un nouveau masque facial qui peut diagnostiquer le porteur du Covid-19 en 90 minutes environ.

Les masques sont dotés de minuscules capteurs jetables qui peuvent être intégrés à d'autres masques et pourraient également être adaptés pour détecter d'autres virus.

L'article expliquant l'invention est paru aujourd'hui dans Nature Biotechnology .

Capteurs dans les masques, les vêtements, etc.

"Ce test est aussi sensible que les tests PCR de référence, très sensibles, mais il est aussi rapide que les tests antigéniques utilisés pour l'analyse rapide du Covid-19", a déclaré Peter Nguyen, co-auteur de l'étude.

Les capteurs sont basés sur une machinerie cellulaire lyophilisée que l'équipe de recherche a précédemment développée pour être utilisée dans des diagnostics papier pour des virus tels que Ebola et Zika.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont montré que les capteurs pouvaient être intégrés non seulement dans les masques faciaux, mais aussi dans des vêtements tels que les blouses de laboratoire.

Cela offre potentiellement un nouveau moyen de surveiller l'exposition des travailleurs de la santé à divers agents pathogènes ou autres menaces.

Capteurs lyophilisés pour un masque facial de diagnostic

Les capteurs du masque facial sont conçus de manière à pouvoir être activés par le porteur lorsqu'il est prêt à effectuer le test, et les résultats ne s'affichent qu'à l'intérieur du masque, pour préserver la vie privée de l'utilisateur.

Pour produire leur masque facial de diagnostic, les chercheurs ont intégré des capteurs lyophilisés dans un masque en papier.

Les composants lyophilisés sont entourés d'un élastomère de silicone.

Les capteurs sont placés à l'intérieur du masque, de sorte qu'ils peuvent détecter les particules virales dans l'haleine de la personne qui porte le masque.

Le masque comprend également un petit réservoir d'eau qui est libéré par la pression d'un bouton lorsque le porteur est prêt à effectuer le test.

Cela permet d'hydrater les composants lyophilisés du capteur SRAS-CoV-2, qui analyse les gouttelettes d'air accumulées à l'intérieur du masque et donne un résultat en 90 minutes.

Le prototype issu de l'étude du MIT sur les masques fonctionne également pour la grippe, le virus Ebola et les agents neurotoxiques.

Les prototypes développés dans le cadre de cette étude comportent des capteurs à l'intérieur du masque pour détecter l'état de l'utilisateur, ainsi que des capteurs placés à l'extérieur des vêtements, pour détecter l'exposition à l'environnement.

Les chercheurs peuvent également intégrer des capteurs pour d'autres agents pathogènes, notamment la grippe, le virus Ebola et le virus Zika, ou des capteurs qu'ils ont mis au point pour détecter les agents neurotoxiques organophosphorés.

"Grâce à ces démonstrations, nous avons essentiellement réduit la fonctionnalité des installations de test moléculaire de pointe à un format compatible avec les scénarios de port de vêtements dans une variété d'applications", explique M. Soenksen.

Idéal pour les premiers intervenants, les soins de santé et les militaires.

"Cette technologie pourrait être intégrée aux blouses des scientifiques travaillant avec des matières ou des agents pathogènes dangereux, aux blouses des médecins et des infirmières, ou aux uniformes des premiers intervenants et du personnel militaire susceptibles d'être exposés à des agents pathogènes dangereux ou à des toxines, comme les gaz neurotoxiques", a déclaré Nina Donghia, co-auteur.

Les chercheurs ont déposé un brevet sur cette technologie et espèrent maintenant travailler avec une entreprise pour développer davantage les capteurs.

Le masque facial est très probablement la première application qui pourrait être mise à disposition, a déclaré le co-auteur James Collins.

"Je pense que le masque facial est probablement le plus avancé et le plus proche d'un produit."

"Nous avons déjà reçu beaucoup d'intérêt de la part de groupes extérieurs qui souhaiteraient utiliser les prototypes que nous avons mis au point et les transformer en un produit approuvé et commercialisé", dit-il.

"Nous avons démontré que nous pouvons lyophiliser une large gamme de capteurs de biologie synthétique pour détecter des acides nucléiques viraux ou bactériens, ainsi que des produits chimiques toxiques, notamment des toxines nerveuses."

"Nous pensons que cette plateforme pourrait permettre la mise au point de biocapteurs portables de nouvelle génération pour les premiers intervenants, le personnel de santé et le personnel militaire", a déclaré M. Collins.

Détails de l'étude

Article : "Matériaux portables avec capteurs intégrés de biologie synthétique pour la détection de biomolécules".

Les auteurs : Peter Q. Nguyen, Luis R. Soenksen, Nina M. Donghia, Nicolaas M. Angenent-Mari, Helena de Puig, Ally Huang, Rose Lee, Shimyn Slomovic, Tommaso Galbersanini, Geoffrey Lansberry, Hani M. Sallum, Evan M. Zhao, James B. Niemi & ; James J. Collins

Publié dans : Nature Biotechnology Le 28 juin 2021

DOI : 10.1038/s41587-021-00950-3

Photo : Institut Wyss de l'université de Harvard, licence CC BY-NC-ND 4.0

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