Des chercheurs de l’Université de Californie, Los Angeles (UCLA) ont construit une extension matérielle économique imprimée en 3D qui transforme les smartphones en des microscopes sophistiqués. Armé de ce nouveau dispositif, un smartphone serait capable de détecter de simples brins d’ADN et de les analyser pour diagnostiquer des maladies, dont le cancer et la maladie d’Alzheimer sans équipement encombrant et coûteux.
Les diagnostics médicaux peu chers et portables pourraient faire une réelle différence en aidant les patients dans les pays du tiers-monde ou dans des régions éloignées, et les microscopes sont une partie importante de l’arsenal. Dans le passé, nous avons vu plusieurs extensions jointes qui pouvaient transformer les téléphones en des microscopes pour un prix très faible.
Le dispositif conçu par le professeur Aydogan Ozcan et son équipe, cependant, repousse les limites plus loin que jamais en donnant aux smartphones la possibilité de numériser de simples brins d’ADN, de deux nanomètres de diamètre, à peine.
L’outil est conçu pour agir comme un microscope à fluorescence, qui travaille en marquant les échantillons avec des molécules fluorescentes et en les «excitant» avec un laser. Ces types de microscopes permettent de détecter la résistance aux médicaments dans les maladies infectieuses, et faire de l’imagerie d’ADN pour diagnostiquer le cancer et la maladie d’Alzheimer. Mais, parce qu’ils sont très encombrants et coûteux, ces outils ne sont disponibles que dans des laboratoires spécialisés.
Aydogan Ozkan et son équipe ont réussi à réunir une lentille externe, un filtre à film mince, une monture miniature en queue d’aronde et une diode laser à l’intérieur d’un petit boîtier imprimé en 3D pour fabriquer leur propre microscope miniature à fluorescence.
Une interface logicielle fonctionnant sur le smartphone scanne l’ADN et envoie les données à un serveur distant dans le laboratoire de l’équipe. Les serveurs utilisent les données pour mesurer la longueur des brins d’ADN, et retourne les résultats en moins de 10 secondes, en supposant que les utilisateurs aient accès à une connexion Internet.
Les scientifiques ont testé la précision de l’appareil par imagerie de segments étirés d’ADN, montrant qu’il peut mesurer les brins d’ADN avec précision de la taille de 10.000 paires de bases ou plus, une gamme qui comprend de nombreux gènes importants. Le microscope est moins fiable pour les brins en -dessous de 5000 paires, mais cela pourrait être résolu avec une relative facilité en remplaçant simplement la lentille extérieure.
Ensuite, le groupe de Aydogan Ozcan prévoit de tester leur microscope sur le terrain pour détecter la présence de résistance aux médicaments liés au paludisme.
