qPCR DIY comme test de diagnostic de maladies infectieuses

Dans cet article publié dans Plos ONE, Mulberry et son équipe proposent une machine qPCR à imprimer en 3D pour detecter des maladies par PCR.

Le diagnostic des maladies infectieuses à l'aide de la technique PCR quantitative (qPCR) offre un résultat concluant pour déterminer l'infection, la souche ou le type d'agent pathogène et le niveau d'infection. 

Toutefois, en raison du coût élevé des instruments utilisés et de la complexité de la maintenance, elle est rarement utilisée sur le terrain pour établir un diagnostic rapide. Afin d'offrir un niveau d'accessibilité plus élevé que les dispositifs actuels, un ensemble de méthodes de fabrication en 3D est envisagé comme option possible pour fabriquer un dispositif peu coûteux et portable. 

Le principal avantage de cette approche est la possibilité de télécharger les fichiers de conception sur internet pour une large diffusion, de sorte que les gens, où qu'ils soient, puissent simplement télécharger et alimenter leurs imprimantes 3D pour une fabrication rapide. 

Le matériau et la conception sont soigneusement sélectionnés pour minimiser le nombre de pièces sur mesure qui dépendent de procédés de fabrication avancés, ce qui réduit l'accessibilité. L'appareil qPCR fabriqué en 3D présenté est testé avec 20μL échantillons qui contiennent différentes concentrations de lentivirus, un virus du même type que le VIH. 

Une étape de transcription inverse fait partie du fonctionnement du dispositif, qui a lieu avant l'étape de qPCR pour transcrire l'ARN cible du lentivirus en ADN complémentaire (ADNc). Cette étape est immédiatement suivie par la quantification des molécules de la séquence cible dans l'échantillon pendant le processus d'amplification par PCR. 

L'ensemble du processus de contrôle thermique et de lecture de fluorescence coordonnée dans le temps est automatisé par un retour d'information en boucle fermée et un microcontrôleur. L'appareil est portable et fonctionne sur piles, avec une taille de 12 × 7 × 6 cm3 et une masse de seulement 214 g. En téléchargeant et en partageant les fichiers de conception en ligne, le dispositif de qPCR à faible coût présenté peut fournir un accès plus facile à un protocole de diagnostic robuste pour diverses maladies infectieuses, telles que le VIH et le paludisme.



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