Avec la propagation de la pandémie COVID-19 à une si grande échelle, la détection précoce et précise des infections est devenue très importante. Récemment, des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la fiabilité et la micro intégration IZM ainsi que des partenaires de l'industrie et de la santé ont développé une plate-forme de capteurs à base d'oxyde de graphène pour détecter les infections aiguës comme la septicémie ou les anticorps contre le coronavirus en quelques minutes.
L'équipe travaille sur le projet Graph-POC depuis deux ans pour faire face aux difficultés rencontrées dans le diagnostic des infections. Les chercheurs s'attachent maintenant à le rendre utile pour identifier les infections précoces causées par le virus COVID-19 pour aider dans les tentatives de retracer le mode de propagation de l'infection.
Lorsqu'une infection survient, le corps humain forme des biomarqueurs (protéines ou molécules) en réponse. Des molécules placées sur la surface du capteur à base de graphène pourraient aider à détecter ces biomarqueurs. L'apparition d'une infection peut être déterminée par des mesures différentielles de la concentration des biomarqueurs. L'oxyde de graphène n'est pas seulement biocompatible et électriquement conducteur mais très fiable pour la détection des infections.
Jusqu'à présent, l'oxyde de graphène n'était utilisé sous sa forme originale (monocouche 2D) qu'en microélectronique. L'équipe Fraunhofer IZM l'utilise désormais dans une structure 3D sous forme de paillettes pour améliorer la surface de mesure et garantir la précision des mesures. En outre, cela ouvrira la voie à d'autres applications telles que la détection de gaz nocifs comme l'acétone ou le monoxyde de carbone à température ambiante.
Le processus est assez simple! Il suffit d'une seule goutte de sang / salive pour effectuer une analyse précise. Quelques minutes après l'application de la goutte sur la surface du capteur, le résultat du test est transmis sous forme de signaux électriques au cabinet du médecin de famille. La substitution de l'analyse sanguine prolongée en laboratoire prend environ 15 minutes, éliminant ainsi les conjectures et les erreurs de diagnostic, permettant au médecin de prescrire le traitement approprié ou les antibiotiques appropriés. De plus, le test pourrait être configuré pour identifier les anticorps qui existent même après qu'un patient se soit remis d'une infection.
De plus, l'équipe travaille à relever un autre défi consistant à intensifier le processus de production pour permettre la fabrication de masse. Ils cherchent à utiliser le revêtement d'oxyde de graphène au niveau de la tranche pour garantir que le traitement de centaines de puces puisse avoir lieu simultanément. Le projet initial d'identification des infections devait fonctionner jusqu'au printemps 2021, mais les chercheurs prédisent que le capteur ne pourra pas être vérifié pour le coronavirus pendant une autre année.