Tests syndromiques multiplex utilisant la technologie des puces microfluidiques
Lors d’un rendez-vous de télémédecine , une patiente dit à son médecin traitant qu’elle ressent des douleurs gastro-intestinales intenses. Le week-end dernier, elle est allée camper et, au cours de ce séjour, elle a nagé dans un lac, bu de l’eau d’un ruisseau de montagne et cuit du poulet sur un feu de bois – autant de causes potentielles d’inquiétude. Souffre-t-elle d’une infection aux salmonelles ? À l’E. coli ? Du giardia ? Ou est-ce autre chose ? Sans test PCR multiplex, le délai d’attente est parfois long avant d’obtenir une réponse définitive à cette question, ce qui accroît l’inconfort considérable ressenti par le patient. Heureusement, il existe des panels gastro-intestinaux par PCR multiplex permettant de détecter une variété de cibles bactériennes, toxiniques et virales, notamment les salmonelles, E. coli et le giardia – le tout en un seul test !
L’essor des analyseurs syndromiques
Les analyseurs syndromiques permettent la détection simultanée de plusieurs agents pathogènes grâce à des panels pour des infections variées : gastro-intestinales, respiratoires, féminines, MST, système nerveux central et sang. Ils remplacent de plus en plus les tests sur les agents pathogènes uniques. Si la possibilité de tester différents agents pathogènes n’est pas nouvelle, l’éventail des cibles pouvant être testées de manière fiable à l’aide de tests multiplex s’est rapidement élargi. Les tests multiplex – comme on les appelle souvent – sont largement répandus, mais ont surtout été réservés aux grands laboratoires, car les instruments nécessaires au traitement des tests sont très coûteux.
Introduction de la microfluidique dans les tests syndromiques multiplex
La piqûre néonatale au talon, également appelée ponction dermique, est un prélèvement sanguin.
Les avantages des tests syndromiques multiplex sont nombreux : moins de prescriptions d’antibiotiques, des séjours à l’hôpital plus courts pour les patients et des coûts de santé moins élevés. Ces tests peuvent être particulièrement utiles pour les patients atteints de cancer, en soins intensifs et souffrant de maladies mentales dans les applications de gastro-entérologie, de pneumologie et d’hémoculture.
Outre le coût élevé des analyseurs de laboratoire multiplex, le volume d’échantillon nécessaire constitue l’un des défis rencontrés par les tests multiplex de première génération. Par exemple, la détection précoce des troubles génétiques chez les nouveau-nés peut permettre une guérison précoce et définitive.
Un nouveau-né d’un poids insuffisant à la naissance peut n’avoir que 50 ml de sang. Il est donc beaucoup trop risqué d’en prélever 10 % pour des tests. C’est là que les tests syndromiques nouvelle génération utilisant des cartouches microfluidiques peuvent offrir un avantage significatif, car ils utilisent un échantillon nettement plus petit, permettant ainsi la réalisation d’un dépistage multiplex souvent difficile à effectuer avec des méthodes traditionnelles.
Réduire les coûts et améliorer les résultats pour les patients
Des échantillons plus petits, moins de réactifs, des cartouches d’une taille réduite et des analyseurs compacts permettent de proposer ces tests multiplex nouvelle génération dans un plus grand nombre de contextes, notamment dans les cliniques, les hôpitaux et les cabinets médicaux. Ces tests offrent une sensibilité et une spécificité excellentes, comparables à celles de systèmes de laboratoire beaucoup plus importants, et les cliniciens apprécient la rapidité d’exécution qui peut améliorer les résultats des patients et les résultats financiers.
Un autre avantage important des tests syndromiques nouvelle génération utilisant des plateformes de puces microfluidiques est qu’ils sont faciles à utiliser et nécessitent moins de formation. En dehors des grands laboratoires, le personnel clinique est souvent généraliste et n’a pas l’expérience nécessaire pour faire fonctionner des équipements de tests moléculaires plus complexes. Il est donc essentiel de rendre le processus de chargement des échantillons et l’interprétation des résultats aussi faciles que possible.
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Avantages des tests syndromiques intégrant la technologie des puces microfluidiques
o Réduction des coûts du système ; disponibilité accrue
o Des échantillons plus petits sont nécessaires pour amplifier la cible
o Utilisation beaucoup moins importante de réactifs
o Automate de paillasse compact
o Délai d’exécution plus rapide
o Automatisation complète
o Peu de formation requise ; interface utilisateur simple
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Permettre la prochaine génération de tests de diagnostic moléculaire multiplex
Équipement de diagnostic moderne pour l’analyse multiplex au lieu de consommation des soins
Un grand nombre d’analyseurs syndromiques actuellement disponibles sur le marché reposent sur des solutions complexes d’automatisation fluidique et des technologies microfluidiques de première génération. La technologie microfluidique de nouvelle génération ne cesse de se perfectionner. Cela est rendu possible grâce à un certain nombre d’avancées récentes, notamment :
- De nouvelles techniques d’intégration des réactifs (réactifs liquides et secs)
- Des composants de multiplexage microfluidique (p. ex., des microvalves)
- Des techniques de fabrication évolutives (moulage par micro-injection et méthodes de collage biocompatibles)
Ces progrès, combinés à l’intégration de lecteurs électroniques intelligents, permettent aux entreprises de fabrication microfluidique d’intégrer l’ensemble du flux de travail au point de service, mais avec l’avantage supplémentaire de tester différents analytes et échantillons sur le même dispositif.
Grâce aux nouvelles avancées dans les dispositifs microfluidiques industriels, la manipulation des liquides, les nouvelles techniques de préparation des échantillons et les nouveaux tests et biomarqueurs, les dispositifs syndromiques de deuxième génération réduiront les coûts globaux en simplifiant les flux de travail, en permettant le traitement d’un plus grand nombre de panels au cours d’une même série et en raccourcissant la durée des analyses des résultats des tests. Ces progrès constituent une solution idéale pour les applications au point de service, car ils permettent d’utiliser des cartouches moins coûteuses, plus portables et plus accessibles à un plus grand nombre de patients.
Les thermocycleurs miniatures sont une technologie émergente (bien qu’elle ne soit pas nouvelle) qui permet d’accélérer les tests utilisant l’amplification ultrarapide de l’ARN et de l’ADN (par exemple, PMR, LAMP) avec une sensibilité et une spécificité identiques ou supérieures à celles des tests effectués sur des équipements de laboratoire beaucoup plus coûteux. Ceci est important pour s’assurer que le patient reçoive le traitement approprié le plus rapidement possible.
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Problèmes liés aux tests DIV multiplex
Malgré tous les avantages qu’offrent les tests DIV multiplex syndromiques, cette technique n’est pas sans inconvénient. La facilité croissante avec laquelle les tests peuvent être administrés, combinée à la rapidité de leur exécution, peut entraîner une utilisation excessive de ces tests. Parfois, trop d’agents pathogènes sont détectés, ce qui rend difficile la distinction entre une infection et une colonisation. Ces problèmes s’atténueront au fur et à mesure du développement de la technologie.
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La microfluidique et la possibilité de mettre les tests multiplex à la portée de tous
Bien qu’il soit important de veiller à être le moins tributaire possible de ces tests, l’application de la technologie des puces microfluidiques aux tests syndromiques annonce un nouveau chapitre passionnant pour les tests diagnostiques. À mesure que les coûts baisseront et que les cibles se multiplieront, des tests auparavant réservés aux zones urbaines deviendront plus accessibles dans les cliniques de petite taille et les laboratoires des zones rurales. Les implications positives pour la rapidité du diagnostic et des soins aux patients sont passionnantes.
