Au cours de recherches récentes, des scientifiques ont mis au point un masque facial capable de détecter les virus respiratoires courants tels que la grippe et le Covid-19 dans l’air sous forme de gouttelettes ou d’aérosols. Si des virus spécifiques sont présents dans l’air ambiant, le masque extrêmement sensible peut informer les porteurs via leurs appareils mobiles dans les 10 minutes.
« Des recherches antérieures ont montré que le port d’un masque facial peut réduire le risque de propagation et de contraction de la maladie. Nous avons donc voulu créer un masque capable de détecter la présence de virus dans l’air et d’alerter le porteur », déclare Yin Fang, auteur correspondant de l’étude et scientifique des matériaux à l’Université Tongji de Shanghai.
Pathogènes respiratoires qui causent le COVID-19 et la grippe H1N1 se propage par de petites gouttelettes et des aérosols libérés par les personnes infectées lorsqu’elles parlent, toussent et éternuent. Ces molécules contenant des virus, en particulier de minuscules aérosols, peuvent rester longtemps en suspension dans l’air.
Fang et ses collègues ont testé le masque dans une chambre fermée en pulvérisant la protéine de surface virale contenant du liquide à l’état de trace et des aérosols sur le masque. Le capteur a répondu à aussi peu que 0,3 microlitre de liquide contenant des protéines virales, environ 70 à 560 fois moins que le volume de liquide produit en un éternuement et beaucoup moins que le volume produit en toussant ou en parlant, dit Fang.
L’équipe a conçu un petit capteur avec des aptamères, qui sont un type de molécule synthétique capable d’identifier des protéines uniques d’agents pathogènes comme les anticorps. Dans leur conception de preuve de concept, l’équipe a modifié le capteur multicanal avec trois types d’aptamères, qui peuvent reconnaître simultanément les protéines de surface sur le SRAS-CoV-2, le H5N1 et le H1N1.Une fois que les aptamères se lient aux protéines cibles dans l’air, le transistor ionique connecté va amplifier le signal et alerter les porteurs via leur téléphone. Un transistor à porte ionique est un nouveau type d’appareil très sensible, et ainsi le masque peut détecter même des niveaux infimes d’agents pathogènes dans l’air en minutes.
« Notre masque fonctionnerait très bien dans les espaces mal ventilés, comme les ascenseurs ou les pièces fermées, où le risque d’infection est élevé », déclare Fang. À l’avenir, si un nouveau virus respiratoire émerge, ils peuvent facilement mettre à jour la conception du capteur pour détecter les nouveaux agents pathogènes, ajoute-t-il.
Ensuite, l’équipe espère raccourcir le temps de détection et augmenter encore la sensibilité du capteur en optimisant la conception des polymères et des transistors. Ils travaillent également sur des appareils portables pour une variété de problèmes de santé, notamment les cancers et les maladies cardiovasculaires.
«Actuellement, les médecins s’appuient fortement sur leur expérience pour diagnostiquer et traiter les maladies. Mais avec des données plus riches collectées par des appareils portables, le diagnostic et le traitement des maladies peuvent devenir plus précis», déclare Fang.
