PEGASUS : Capteur optique à guide d'ondes portable pour la détection rapide de toxines et biomenaces

Le capteur optique portable à guide d'ondes avec échantillonnage automatisé (PEGASUS) est un capteur miniaturisé capable de détecter toxines, signatures bactériennes, signatures virales, biomenaces, poudres blanches et plus encore, à partir d'échantillons tels que sang, eau, aliments et échantillons animaux.

Utilisable sans personnel formé ni équipement de laboratoire

PEGASUS ne nécessite ni personnel formé ni équipement de laboratoire pour fonctionner, ce qui permet son utilisation aisée dans les zones reculées du monde. Il peut discriminer entre signatures bactériennes et virales, permettant le choix approprié de traitement, ce qui devrait améliorer les résultats de santé des patients et réduire la propagation de la résistance antimicrobienne. Le capteur inclut un dispositif de traitement d'échantillon intégré avec un minimum d'étapes manuelles, visant à garantir que chaque échantillon est de la qualité nécessaire pour la détection.

Détection en deux étapes majeures

La détection se déroule en deux étapes principales. Premièrement, l'échantillon est traité dans un dispositif microfluidique, qui ne nécessite qu'un petit volume d'échantillon. Ensuite, l'échantillon traité est chargé sur le capteur miniaturisé, où a lieu la détection. Le dispositif microfluidique et le capteur peuvent être emballés dans une mallette robuste transportable partout dans le monde.

Technologie basée sur un biosenseur optique à guide d'ondes de paillasse

La technologie de l'appareil repose sur un biosenseur optique à guide d'ondes de paillasse. Le système de détection identifie les analytes sur une surface de guide d'ondes optique plane dans un champ très petit (~200 nm). Pour produire le champ de détection, un laser est couplé à un angle d'incidence critique dans le guide d'ondes planaire, et une réflexion totale interne de la lumière se produit entre les couches du guide d'ondes en raison de leurs indices de réfraction différents. Cela crée un champ évanescent qui rayonne hors de la surface du guide d'ondes, où les molécules fluorescentes sont détectées.

Applications médicales et de biosurveillance

PEGASUS peut détecter rapidement une infection dans un cabinet médical, une clinique reculée ou un laboratoire. Pour les infections bactériennes, il peut discriminer entre sources Gram-positif, Gram-négatif et indéterminées, sans connaissance préalable du type d'infection, en 15 à 30 minutes. Un autre impact potentiel est dans la biosurveillance. Comme le biosenseur peut être utilisé dans des zones reculées et détecter une variété de molécules biologiques à partir de diverses sources, il peut avoir un impact dans la surveillance d'agents de biomenace potentiels ou d'épidémies. Le capteur peut détecter la présence de biomolécules provenant de sources alimentaires ou de l'approvisionnement en eau et aider à identifier des poudres blanches inconnues envoyées dans des colis suspects ou déversées sur la route.