Une équipe de scientifiques dirigée par SANKEN (Institut de recherche scientifique et industrielle) de l’Université d’Osaka a démontré que des particules virales uniques traversant un nanopore pouvaient être identifiées avec précision grâce à l’apprentissage automatique. La plate-forme de test qu’ils ont créée était si sensible que les coronavirus responsables du rhume, du SRAS, du MERS et du COVID pouvaient être distingués les uns des autres. Ce travail peut conduire à des tests de dépistage rapides, portables et précis pour le COVID et d’autres maladies virales.



La pandémie mondiale de coronavirus a révélé le besoin essential d’un dépistage rapide des brokers pathogènes. Cependant, l’étalon-or actuel pour détecter les virus à ARN – y compris le SRAS-CoV-2, le virus qui trigger le COVID – est le take a look at de transcription inverse-amplification en chaîne par polymérase (RT-PCR). Bien que précise, cette méthode est relativement lente, ce qui entrave les interventions opportunes requises pour contrôler une épidémie.

Aujourd’hui, des scientifiques dirigés par l’Université d’Osaka ont développé un système de nanopores smart qui peut être utilisé pour la détection des particules du virus SARS-CoV-2. À l’aide de méthodes d’apprentissage automatique, la plate-forme peut distinguer avec précision des coronavirus de taille similaire responsables de différentes maladies respiratoires. « Notre technologie innovante a une sensibilité élevée et peut même identifier électriquement des particules virales uniques », déclare le premier auteur, le professeur Masateru Taniguchi. En utilisant cette plate-forme, les chercheurs ont pu atteindre une sensibilité de 90 % et une spécificité de 96 % pour la détection du SRAS-CoV-2 en seulement cinq minutes à l’aide d’échantillons de salive cliniques.



Pour fabriquer le dispositif, des nanopores de seulement 300 nanomètres de diamètre ont été percés dans une membrane en nitrure de silicium. Lorsqu’un virus a été tiré à travers un nanopore par la pressure électrophorétique, l’ouverture est devenue partiellement bloquée. Cela a temporairement diminué le flux ionique à l’intérieur du nanopore, ce qui a été détecté comme un changement dans le courant électrique. Le courant en fonction du temps a fourni des informations sur le quantity, la composition et la demand de floor de la cible analysée. Cependant, pour interpréter les signaux subtils, qui pouvaient être aussi petits que quelques nanoampères, l’apprentissage automatique était nécessaire. L’équipe a utilisé 40 échantillons de salive PCR-positifs et 40 PCR-négatifs pour entraîner l’algorithme.

 » Nous nous attendons à ce que cette recherche permette des exams de dépistage et de dépistage rapides du SRAS-CoV-2 sans avoir besoin d’extraction d’ARN « , explique le professeur Masateru Taniguchi. « Une méthode conviviale et non invasive comme celle-ci se prête mieux à un diagnostic immédiat dans les hôpitaux et à un dépistage dans des endroits où de grandes foules sont rassemblées. » La plate-forme de exam complète se compose d’un logiciel d’apprentissage automatique sur un serveur, d’un instrument de mesure de courant transportable de haute précision et de modules nanopores semi-conducteurs économiques. En utilisant une méthode d’apprentissage automatique, les chercheurs s’attendent à ce que ce système puisse être adapté pour être utilisé dans la détection de maladies infectieuses émergentes à l’avenir. L’équipe espère que cette approche révolutionnera la santé publique et le contrôle des maladies.