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Development of a microfluidic platform for real-time detection of SARS-CoV-2 virus based on multifunctional silica membrane biosensors

Persone

 

Bertoni F.

(Responsabile)

Persone esterne

Gerber Sandrine

(Responsabile esterno)

Stefanini Igor

(Co-responsabile esterno)

Abstract

Contexte La pandémie de COVID-19 actuelle a mis en évidence les limites des méthodes de diagnostic virologique qui font actuellement référence mais qui ne peuvent pas être déployées dans les aéroports, les gares ou les ports, nécessitent des heures d’attente avant d’avoir les résultats, consomment beaucoup de réactifs et mobilisent beaucoup de personnel et d’équipement. Les outils existants sont ainsi inefficaces pour limiter la propagation du virus dans le monde. La plupart des tests de détection des virus à ARN font appel à une méthode de réaction en chaîne à la polymérase (PCR) en temps réel. D’autres méthodes, basées sur l’amplification isotherme médiée par les boucles (LAMP) ou la reconnaissance de l’antigène, ont été développées, mais leur spécificité et leur sensibilité restent à confirmer. Objectifs de recherche Nous voulons développer une plate-forme microfluidique portable pour la détection en temps réel du SARS-CoV-2 qui ne nécessite pas de préparation des échantillons, consomme un minimum de réactifs et puisse être utilisée par les non spécialistes et dans les pays du Tiers-Monde. Nous allons viser directement l’ARN à l’aide d’un biocapteur ultrasensible et peu coûteux, fait de surfaces de détection actives sur un substrat poreux en silice (SiO2), qui permettra de détecter de façon fiable un minimum de 50 copies de virus dans des échantillons de 1 ml en quelques minutes. Résultats et produits envisagés Grâce à des plaquettes microfluidiques jetables, il sera possible d’intégrer le chargement de l’échantillon, l’extraction, la purification et la distribution de l’ARN ainsi que la détection rapide du SARS-CoV-2 dans un même dispositif. Le mécanisme de transduction et le matériel seront conçus et miniaturisés pour créer un prototype expérimental d’appareil de laboratoire portable « tout en un », facile à utiliser et nécessitant un minimum de manipulations des échantillons. Enfin, nous évaluerons le dispositif dans l’optique des phases futures de pré-industrialisation et d’industrialisation, y compris sa certification CE et sa commercialisation potentielle. Contribution à la lutte contre la pandémie actuelle En raison de leur incidence sur la société et l’économie, le SARS-CoV-2 et le MERS-CoV ont été inclus dans la liste du « R&D Blueprint » de l’OMS comme des « maladies mondiales prioritaires nécessitant d’urgence une R&D accélérée en raison de leur capacité de susciter des urgences de santé publique ». La possibilité de détecter le SARS-CoV-2 avec une plate-forme unique apportera aussi la démonstration de faisabilité pour le développement d’un dispositif capable d’identifier un ou plusieurs virus parmi un panel de pathogènes causant des symptômes similaires. À plus long terme, la capacité de détecter des pathogènes multiples avec un dispositif serait intéressante pour diagnostiquer d’autres maladies.

Informazioni aggiuntive

Data d'inizio
01.10.2020
Data di fine
30.09.2022
Durata
24 Mesi
Enti finanziatori
SNSF
Stato
In corso
Categoria
Swiss National Science Foundation / NRP - National Research Programmes / NRP 78 "COVID-19"