Cette équipe de l'Université de l'Arizona a trouvé le moyen de détecter ce microbe très contagieux qui cause chaque année des millions de cas d’intoxication alimentaire et plus de 200.000 décès dans le monde. Cette nouvelle méthode d'identification par smartphone, présentée dans la revue Omega de l’American Chemical Society permet de détecter des quantités infimes de norovirus dans l'eau.
De telles avancées dans la surveillance rapide des virus humains dans l'eau sont essentielles à la santé publique, explique l’un des co-auteurs, le Dr Kelly A. Reynolds, présidente du Département Environnement : « Cette technologie de surveillance rapide et peu coûteuse de la qualité de l'eau pourrait constituer un outil de transformation permettant de réduire la charge de morbidité tant locale que globale ». Alors que 10 particules de ce petit virus peuvent causer des maladies chez l'homme, cette méthode simple, portable et peu coûteuse permet justement de détecter des niveaux extrêmement faibles de norovirus.
Des puces microfluidiques sur papier et un smartphone pour le détecter
Il existe déjà des dispositifs permettant de détecter le norovirus en petites quantités, mais ils nécessitent généralement un environnement complexe de laboratoire et toute une série de microscopes, de lasers et de spectromètres pouvant coûter des milliers d’euros. Pour détecter le norovirus sur le terrain, par exemple sur des navires de croisière ou dans des conduites d’eau, l’équipe a cherché le moyen d'effectuer ces tests avec un matériel beaucoup plus simple : des puces microfluidiques sur papier et un smartphone.
Le substrat en papier est très économique et facile à stocker, et les puces peuvent être fabriquées très facilement. De plus, la structure fibreuse du papier permet aux liquides de s'écouler spontanément sans utiliser les systèmes de pompage dont d'autres puces, telles que les puces en silicium, ont généralement besoin. Alors que les scientifiques détectent généralement les contaminants sur les puces en mesurant la diffusion et la réflexion de la lumière dans un échantillon ; que la porosité et l'opacité du papier peuvent provoquer un delta de diffusion, l’équipe a mis au point un nouveau moyen de détecter le norovirus, en comptant les billes fluorescentes plutôt qu'en mesurant l'intensité de la lumière.
Le processus commence par l'ajout d'eau potentiellement contaminée à une extrémité d'une puce microfluidique en papier. À l’autre extrémité, un testeur ajoute de minuscules perles fluorescentes en polystyrène. Chaque perle est attachée à un anticorps contre le norovirus. S’il y a présence, même infime de norovirus, plusieurs anticorps se fixent à chaque particule virale, créant ainsi un petit groupe de billes fluorescentes. Ainsi, 2 ou 3 ou plus de ces perles assemblées, cela indique que le norovirus est là, ce qui provoque l'agrégation des perles.
Un agrégat de perles fluo détectable par smartphone : Ces amas de perles est suffisamment volumineux pour être détecté et photographié par un microscope intelligent. Une application pour smartphone vient compter le nombre de pixels illuminés dans l'image pour identifier le nombre de billes agrégées, donc le nombre de particules de norovirus dans l'échantillon. C'est un autre avantage du papier : grâce à l'action capillaire, les groupes de perles sont répartis le long du papier, ce qui facilite leur comptage. Le composant le plus cher de tout le dispositif est le microscope pour le smartphone (environ 40 €).
Plus besoin -ou presque- d'être un scientifique ou un ingénieur pour effectuer ce test de détection : l'analyse est effectuée automatiquement par l'application du smartphone. Il a donc juste à charger un échantillon d'eau sur la puce !
Source: ACS Omega June 27, 2019 DOI : 10.1021/acsomega.9b00772 Smartphone-Based Paper Microfluidic Particulometry of Norovirus from Environmental Water Samples at the Single Copy Level
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