Les bâtonnets lumineux : un nouvel outil pour identifier les bio-menaces émergentes

Les bâtonnets lumineux, ces accessoires de fête amusants, sont désormais utilisés dans un contexte scientifique pour identifier les bio-menaces émergentes. Un chercheur de l’Université de Houston aux USA travaille sur cette technologie pour le compte de la Marine américaine.

Le changement climatique a pour conséquence l’expansion des niches environnementales pouvant abriter des espèces produisant des bio-menaces. Face à l’augmentation de ces bio-menaces environnementales, la nécessité de les détecter et de les diagnostiquer se fait de plus en plus pressante, en particulier dans des contextes éloignés.

Richard Willson, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l’Université de Houston, a expliqué : « Nous appliquons pour la première fois la chimie des bâtonnets lumineux, stable, peu toxique et peu coûteuse, pour développer des tests de diagnostic rapides et lumineux appelés immuno-essais en flux latéral (IFL). Ces IFL, semblables à des nanoparticules teintées de fluorescent, émettent une lumière visible intense lorsqu’elles sont exposées aux produits chimiques d’activation des bâtonnets lumineux. Cette lumière peut être facilement capturée par un smartphone ou une simple caméra. »

Richard Willson, professeur Huffington-Woestemeyer d’ingénierie chimique et biomoléculaire à l’université de Houston, adapte la technologie des bâtons lumineux pour exciter les particules fluorescentes afin d’accroître leur détectabilité. Crédit : University of Houston

Le fonctionnement des bâtonnets lumineux

Lorsque vous pliez un bâtonnet lumineux, un petit récipient en verre à l’intérieur se brise, libérant un mélange de 3% de peroxyde d’hydrogène et d’une autre substance. Ce mélange réagit avec un produit chimique stocké à l’extérieur du verre, créant une nouvelle substance très réactive. Lorsqu’elle entre en collision avec des colorants spéciaux, elle leur donne de l’énergie et les fait briller.

Richard Willson a conclu un accord avec la Marine américaine pour développer une technologie de détection rapide améliorée pour les bio-menaces émergentes. Cet accord pourrait potentiellement lui permettre de recevoir des commandes de recherche d’une valeur de 1,3 million de dollars.

L’accessibilité de la technologie

La pandémie de COVID-19 a souligné la nécessité de disposer d’immuno-essais rapides, peu coûteux et ultra-sensibles pour les applications de diagnostic au point de service. Les immuno-essais en flux latéral comme le test de grossesse à domicile et le test rapide d’antigène COVID-19, sont utilisés avec succès par des personnes non formées pour détecter des produits chimiques médicalement importants.

« Nos IFL lumineux sont très sensibles ; les résultats préliminaires pour la détection du nucléoprotéine SARS-CoV-2 dans un extrait d’écouvillon nasal montrent une limite de détection non optimisée de 100 picogrammes par millilitre, déjà meilleure que les IFL typiques », a conclu Richard Willson.

En synthèse

Les bâtonnets lumineux, autrefois simples accessoires de fête, sont désormais au cœur d’une recherche scientifique visant à identifier les bio-menaces émergentes. Cette technologie, développée par un chercheur de l’Université de Houston pour la Marine américaine, pourrait révolutionner la détection et le diagnostic de ces menaces, en particulier dans des contextes éloignés.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce qu’un bâtonnet lumineux ?

Un bâtonnet lumineux est un dispositif qui produit de la lumière grâce à une réaction chimique.

Comment fonctionne un bâtonnet lumineux ?

Un bâtonnet lumineux fonctionne grâce à une réaction chimique qui se produit lorsque vous le pliez, brisant un petit récipient en verre à l’intérieur qui contient un mélange de produits chimiques.