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Les scientifiques russes ont élaboré un détecteur performant qui permettra d’identifier en l’espace d’une ou deux secondes la présence d’un agent pathogène dans l’air.

Un détecteur à la sensibilité unique, capable de déceler la présence de n’importe quel virus dans l'air, même en concentration minimale, a été mis au point par des scientifiques de l'université d’État de recherche nucléaire (MEPhI). Le système est beaucoup plus compact et précis que ses «homologues», ce qui en fait un outil performant pour un diagnostic express dans des lieux très fréquentés, a annoncé le service de presse de l’établissement.

Un nouveau détecteur permettra d’identifier la présence d’un agent pathogène dans l’air
© Photo / MEPhI
Un nouveau détecteur permettra d’identifier la présence d’un agent pathogène dans l’air

Les essais du détecteur Trigger-BIO ont montré la sensibilité hors du commun de l'appareil: en une ou deux secondes, il est capable d'identifier un agent pathogène présent dans l'air à raison de seulement 10 à 20 particules par litre.

Dépistage en continu

Selon ses concepteurs, le détecteur sépare avec beaucoup de précision les impuretés et reconnaît les aérosols biogènes de n’importe quel type: virus, bactéries et toxines bactériennes. L’appareil permettra d'organiser un dépistage en continu dans les transports et les lieux fréquentés et contribuera à sécuriser les installations civiles et militaires, ont indiqué les scientifiques du MEPhI.

«La détection et l’identification des biopathogènes s’effectue à l’intérieur de l’appareil par l’analyse de la fluorescence des deux principaux fluorophores des bioaérosols, le tryptophane et le nicotinamide adénine dinucléotide. Le détecteur réalise une analyse spectrale de l'échantillon, pompant l'air à travers le tube d’analyse et l'excitant avec un rayonnement à LED dans des longueurs d'onde comprises entre 280 et 365 nm», a expliqué Guennadi Kotkovski, du département des nanotechnologies en électronique, spintronique et photonique du MEPhI.

Les échantillons d'air sont pompés à une vitesse de 27 litres par minute. La vitesse et le volume du jet d'air permettent, selon les scientifiques, d'enregistrer le signal de fluorescence de chacune des particules de bioaérosol se retrouvant dans la zone du rayonnement d'excitation.

«L'analyse s’effectue en trois bandes spectrales, ainsi que dans le canal du diffuseur de lumière, ce qui permet d’éliminer les impuretés inorganiques. L'analyse de corrélation génère un signal de chaque particule irradiée en mode comptage de photons qui est comparé aux échantillons d'agents pathogènes dans la mémoire de l'appareil», a indiqué Guennadi Kotkovski.

Le trait particulier de ce détecteur est, selon ses créateurs, l'utilisation de deux sources d'excitation à la fois, ce qui permet de faire baisser le seuil de détection et d’élever la précision d'identification. C’est la première fois en Russie qu’un appareil de ce genre utilise la méthode de comptage de photons uniques, ce qui, selon les scientifiques, décuple la sensibilité de l'appareil.

Fonctionnement expérimental

Trigger-BIO est bien plus compact et léger que les appareils du même type: il ne pèse que 5 kg lorsqu'il est alimenté via une prise de courant et 6,5 kg en mode autonome.

Le détecteur a été mis au point sur contrat avec le ministère russe de la Santé, tandis que les tests ont été réalisés au Centre Gamaleïa de recherches en épidémiologie et microbiologie.

Actuellement, les scientifiques en sont à l’étape de fonctionnement expérimental de l'appareil en conditions réelles, ainsi qu’à la formation d'une base d’empreintes spectrales des biopathogènes en vue de leur reconnaissance efficace.

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Tags:
science, ingénieurs, virus, Université nationale de recherche nucléaire (MEPhI), Russie
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