Un test COVID peu coûteux et écologique

Un test COVID peu coûteux et écologique

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La disponibilité de tests rapides et accessibles a été essentielle pour surmonter les pires poussées de la pandémie de COVID-19 et sera nécessaire pour suivre le rythme des variants émergents. Cependant, ces tests entraînent des coûts regrettables.

Les tests de réaction en chaîne par polymérase (PCR), la « référence » en matière de tests de diagnostic, sont entravés par le gaspillage. Ils nécessitent beaucoup de temps (les résultats peuvent prendre jusqu’à une journée ou plus) ainsi que du matériel et de la main d’œuvre spécialisés, ce qui augmente les coûts.

La sophistication des tests PCR les rend plus difficiles à modifier, et donc plus lents à réagir aux nouveaux variants. Ils ont également des impacts environnementaux. Par exemple, la plupart des tests de biocapteurs développés à ce jour utilisent des cartes de circuits imprimés, ou PCB, les mêmes matériaux que ceux utilisés dans les ordinateurs. Les PCB sont difficiles à recycler et lents à se biodégrader, car ils utilisent de grandes quantités de métal, de plastique et de matériaux non respectueux de l’environnement.

De plus, la plupart des tests PCR finissent dans les décharges, entraînant des déchets matériels et une contamination secondaire. Une analyse de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) estime qu’en février 2022, « plus de 140 millions de kits de tests, avec un potentiel de génération de 2 600 tonnes de déchets non infectieux (principalement du plastique) et 731 000 litres de déchets chimiques (équivalents à un tiers d’une piscine olympique) ont été expédiés.”

Afin d’équilibrer le besoin de tests rapides, abordables et précis tout en répondant à ces préoccupations environnementales, César de la Fuente, professeur adjoint présidentiel en bio-ingénierie et en génie chimique et biomoléculaire à l’École d’ingénierie et de sciences appliquées, avec des nominations principales supplémentaires en psychiatrie et Le département de microbiologie de l’École de médecine Perelman a tourné son attention vers le besoin urgent de matériels de test « verts ».

Le laboratoire de la Fuente travaille sur des moyens créatifs pour créer des tests de dépistage du COVID-19 plus rapides et moins coûteux depuis le début de la pandémie. En utilisant l’accent mis par son laboratoire sur la biologie machine et le traitement des maladies infectieuses, ils ont créé RAPID, un test bien nommé qui génère des résultats en quelques minutes avec un haut degré de précision. Une version encore plus rentable, appelée LEAD, a été créée à l’aide d’électrodes en graphite. Un troisième test, appelé COLOR, était un test optodiagnostique peu coûteux imprimé sur des cotons-tiges.

La dernière innovation de l’équipe intègre la rapidité et la rentabilité des tests précédents avec des matériaux respectueux de l’environnement. Dans un article publié dans Rapports cellulaires Sciences physiquesle groupe présente un nouveau test à base de cellulose bactérienne (BC), un composé organique synthétisé à partir de plusieurs souches de bactéries, en remplacement des PCB.

Les bactéries servent naturellement d’« usine » pour la production de cellulose, une substance semblable au papier qui peut servir de base à des biocapteurs. La Colombie-Britannique est très polyvalente et a été utilisée pour le soin des plaies, la médecine régénérative et les diagnostics sur le lieu de soins ou au POC. Les tests POC sont particulièrement importants pour la prévention des pandémies, dans la mesure où ils permettent un diagnostic rapide et précis sur le site de test sans avoir besoin d’équipement spécialisé coûteux ni d’envoi des échantillons à un laboratoire.

Ce nouveau test BC est non toxique, naturellement biodégradable et à la fois peu coûteux et évolutif pour une production de masse, coûtant actuellement moins de 4,00 $ par test à produire. Ses fibres de cellulose ne nécessitent pas les produits chimiques utilisés pour fabriquer du papier et le test est presque entièrement biodégradable. (L’exception concerne une petite quantité d’argent, qui peut être facilement retirée et recyclée par les professionnels de la santé.)

En plus de ces avantages écologiques, le test s’est révélé très précis lors des essais cliniques, identifiant correctement plusieurs variantes en moins de dix minutes. Cela signifie que les tests ne nécessiteront pas de « recalibrage » pour tester avec précision les nouvelles variantes.

Pour de la Fuente, ce nouveau test COVID est une étape dans un mouvement plus large vers « l’innovation responsable ».

“Il existe une tension entre ces deux mondes de l’innovation et de la conservation”, dit-il. “Lorsque nous créons une nouvelle technologie, nous avons la responsabilité de réfléchir aux conséquences pour la planète et de trouver des moyens d’atténuer l’impact environnemental.”

Au-delà des contributions que ce test peut apporter à la lutte en cours contre le COVID-19, les aspirations les plus élevées de de la Fuente sont de trouver des alternatives vertes pour les tests de diagnostic au sens large.

“Il existe un besoin en matière de tests de diagnostic biodégradables”, dit-il. “Nous continuerons à perfectionner cette technologie, qui pourrait, espérons-le, aider de nombreuses personnes à l’avenir, tout en cherchant également à l’étendre à d’autres agents pathogènes émergents en prévision de futures pandémies.”

Cette étude est le fruit d’une collaboration internationale entre le laboratoire de la Fuente et William Reis De Araujo, professeur de chimie analytique à l’Université de Campinas (UNICAMP) à São Paulo, au Brésil, qui dirige le laboratoire de capteurs chimiques portables. Les deux équipes collaborent depuis des années, l’expertise de De Araujo en électrochimie complétant les intérêts divers et interdisciplinaires du laboratoire de la Fuente.

Alors que les chercheurs et les prestataires de soins de santé continuent de gérer les effets de la COVID-19 et envisagent de prévenir de futures pandémies, des tests peu coûteux, précis et respectueux de l’environnement sont essentiels pour protéger la santé de notre planète et de ses habitants. Les résultats de cette étude suggèrent que ces objectifs ne doivent pas nécessairement s’exclure mutuellement.

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