La nouvelle technologie de PCR isotherme plasmonique peut détecter les pathogènes viraux respiratoires en 30 minutes

15 avr 2021

Des chercheurs sud-coréens ont développé une puce à matrice d’amplification plasmonique isotherme par recombinase polymérase (RPA), la première technologie de PCR isotherme plasmonique au monde capable de détecter 8 types d’agents pathogènes (4 bactéries et 4 virus) responsables de maladies respiratoires infectieuses aiguës en 30 minutes, sous la direction de Dr Sung-Gyu Park et Dr Ho Sang Jung de l’Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS, président Jung-Hwan Lee) et par le Dr Min-Young Lee et le Dr Ayoung Woo du Samsung Medical Center. KIMS est un institut de recherche financé par le gouvernement et relevant du ministère des Sciences et des TIC.

La technologie de détection actuelle du COVID-19 est impossible à analyser sur place car il faut environ 4 heures ou plus pour être confirmée après le prélèvement de l’échantillon, ce qui rend difficile l’isolement de l’infecté dès que possible.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont combiné la technologie de PCR isotherme avec un substrat nanostructuré Au 3D qui peut amplifier le signal de fluorescence des produits RPA avec des amplicons d’ADN et détecté avec succès l’ADN bactérien et l’ARN viral en 30 minutes.

De plus, l’équipe de recherche a également développé une puce à matrice plasmonique 3D pour les détections moléculaires multiplex: une puce capable d’analyser simultanément 8 pathogènes (4 bactéries et 4 virus).

La «technologie de diagnostic multiplex pour les infections respiratoires aiguës» a également été confirmée pour être valide pour les échantillons cliniques prélevés par écouvillons nasopharyngés. L’équipe prévoit d’effectuer le test de fiabilité des dispositifs médicaux dans le cadre d’essais cliniques à grande échelle sur des sujets infectés par le COVID-19 et de demander l’approbation du ministère de la Sécurité alimentaire et pharmaceutique.

La «technologie de nanomatériaux plasmoniques 3D pour améliorer le signal optique» de KIMS a déjà été brevetée en Corée, aux États-Unis et en Chine, et la «technologie de détection rapide des pathogènes sur site» a été déposée pour un brevet national conjointement avec Samsung Medical Center.

«Nous avons développé un dispositif médical capable de détecter des pathogènes en une demi-heure sur place, en développant des nanomatériaux plasmoniques de base qui permettent un diagnostic pathogène ultra-sensible de plus de 10 types de pathogènes viraux respiratoires. Les dispositifs de diagnostic moléculaire sur site peuvent être répandus rapidement alors que nous recherchons activement avec Samsung Medical Center et les entreprises nationales d’appareils de diagnostic.  » a déclaré le Dr Sung-Gyu Park, chercheur principal du KIMS.

KIMS soutient constamment la commercialisation de la technologie de diagnostic moléculaire sur site pour les maladies respiratoires infectieuses et la technologie des capteurs de détection de médicaments ultrasensibles qui sont basées sur les nanomatériaux plasmoniques 3D hautement sensibles. Nous ferons tout notre possible pour que les résultats de nos recherches contribuent à la qualité de vie et à la sécurité de la société. « 

Jung-hwan Lee, président, KIMS

Cette recherche a été soutenue par le programme de recherche fondamentale de l’Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS) et financée par le centre de recherche diagnostique in vitro nano plasmonique du ministère des Sciences et des TIC, et le projet alchimiste du ministère du Commerce, de l’Industrie et de l’Énergie. .

En outre, la technologie a été publiée dans Biocapteurs et bioélectronique (IF: 10.257), la principale revue internationale dans le domaine de la chimie analytique.

L’équipe de recherche a été sélectionnée comme excellence nationale en R&D en 2020 en développant un capteur de détection ultra-sensible pour la septicémie via une puce nano-biocapteur 3D.