Un nouvel appareil permet une surveillance continue du sang en temps réel

Un nouvel appareil permet une surveillance continue du sang en temps réel

La surveillance continue des changements dans le sang des patients serait un exploit révolutionnaire pour les médecins, et l'équipe de bio-ingénieurs de l'Université de Stanford nous a rapprochés de cette réalité. Une nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Biomedical Engineering, décrit un dispositif capable de détecter, en temps réel, les changements dans les niveaux de toute molécule ou protéine dans le sang qu'un médecin doit surveiller.

"Un test sanguin est une bonne chose, mais il ne peut pas vous dire si les taux d'insuline ou de glucose d'un patient augmentent ou diminuent", déclare Tom So, l'un des ingénieurs travaillant sur la nouvelle étude. "Il est important de connaître la direction du changement."

L'une des technologies les plus couramment utilisées pour détecter des molécules spécifiques dans un échantillon de sang est le test d'immunosorbant lié à une enzyme, ou ELISA, qui peut détecter presque tous les types d'anticorps, d'hormones ou de protéines.

Le nouveau système innovant a été surnommé par les chercheurs «ELISA en temps réel» (RT-ELISA). Le système représente un développement impressionnant de la technologie ELISA, transformant un test à usage unique en un dispositif qui injecte en continu des gouttes intraveineuses du sang d'un patient dans un petit laboratoire sur une puce.

Le prototype de dispositif RT-ELISA se compose de trois modules. Le premier module mélange un échantillon de sang avec des anticorps conçus pour réagir avec toute molécule surveillée.

La partie supérieure de l'appareil est divisée en deux modules: l'un est conçu pour éliminer les excès de cellules sanguines et l'autre recueille les anticorps fluorescents dans la fenêtre de détection. Une caméra à haute vitesse surveille ensuite la luminosité de l'échantillon, permettant aux cliniciens d'observer en temps réel les changements des niveaux de protéines ou d'hormones cibles.

Un prototype de RT-ELISA a été testé chez des rats diabétiques et il a été démontré qu'il détecte efficacement en temps réel les changements des taux de glucose et d'insuline en circulation chez les animaux. Cependant, ce système peut être utilisé pour plus que simplement surveiller les changements de glycémie.

«Ne pensez pas que ce n'est qu'un capteur d'insuline», disent les chercheurs. "Pensez-y comme une façon de faire ELISA d'une manière entièrement nouvelle et différente."

Une utilisation possible de ce système est de prévenir la septicémie, une condition dans laquelle le système immunitaire du corps réagit de manière excessive à l'infection et produit un volume accru de molécules inflammatoires appelées cytokines. On pense que les tempêtes de cytokines sont une cause fréquente de décès par COVID-19.

Le prototype RT-ELISA est actuellement en cours d'adaptation pour détecter l'IL-6, une cytokine connue pour être un marqueur de la sévérité du sepsis. Il faut actuellement jusqu'à trois jours pour obtenir les résultats des tests sanguins d'IL-6 du laboratoire.

«Dans la septicémie, le timing est essentiel - chaque heure, le risque de décès augmente de huit pour cent», déclare Tom So. «Les patients n'ont pas trois jours pour un test. Cela pourrait avoir des implications vitales. »

Cette étude pilote est en grande partie une preuve de concept montrant comment une surveillance continue du sang en temps réel peut être effectuée. Il y a encore beaucoup de travail à faire avant que cette technologie soit affinée et devienne clinique, mais les chercheurs sont convaincus qu'elle peut être facilement modifiée pour l'usage humain.

La nouvelle étude a été publiée dans la revue Nature Biomedical Engineering.