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PRESS RELEASE
By: 24-7 Press Release
April 17, 2025

Spinning Vers L'Avenir : Le Fidget Spinner Révolutionne La Détection Bactérienne

KNOXVILLE, TN, 17 avril 2025 /24-7PressRelease/ -- Une équipe de chercheurs a dévoilé un outil de diagnostic innovant qui transforme un jouet quotidien en un dispositif de détection bactérienne haute technologie. Le spinner fidget plasmonique (P-FS) intègre la technologie nanoplasmonique avec la spectroscopie Raman amplifiée de surface (SERS) pour fournir une identification bactérienne ultra-rapide et précise. En tirant parti du mouvement de rotation pour améliorer la détection des signaux, le P-FS améliore considérablement la sensibilité, en faisant un potentiel changeur de jeu pour les diagnostics au point de soins, notamment dans les environnements à ressources limitées. Cette avancée pourrait réduire drastiquement les temps de détection de jours à minutes, révolutionnant la lutte contre les infections bactériennes.

Les infections bactériennes demeurent une crise sanitaire mondiale, responsables de millions de décès chaque année. Les méthodes d'identification actuelles, telles que les techniques basées sur les cultures, nécessitent souvent des jours pour produire des résultats, retardant un traitement critique. Le besoin d'outils de diagnostic rapides, précis et accessibles n'a jamais été aussi urgent. Bien que la SERS soit depuis longtemps reconnue pour sa haute sensibilité et sa spécificité moléculaire dans la détection des pathogènes, la reproductibilité incohérente des signaux et la détection limitée à faibles concentrations d'analyte ont freiné son adoption clinique. Pour relever ces défis, les chercheurs ont conçu une approche innovante qui intègre portabilité, facilité d'utilisation et détection de haute précision en un seul appareil.

Publié (DOI: 10.1038/s41378-025-00870-1) le 3 mars 2025, dans Microsystems & Nanoengineering, l'étude, menée par des chercheurs de l'Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) et de l'Institut pour les sciences fondamentales (IBS) en Corée du Sud, présente le spinner fidget plasmonique (P-FS) comme une solution manuelle, évolutive et rentable pour la détection bactérienne. L'appareil combine une membrane de nitrocellulose avec des réseaux nanoplasmoniques, permettant à la SERS de détecter des signatures Raman uniques de bactéries avec une précision sans précédent. La recherche démontre la capacité du P-FS à identifier des espèces bactériennes à faibles concentrations, ce qui le rend particulièrement précieux pour les diagnostics en site dans des contextes cliniques et sur le terrain.

Au cœur du P-FS se trouve un système de filtration amélioré par nanoplasmonique, où une membrane de nitrocellulose capture les bactéries tandis que les points chauds nanoplasmoniques amplifient les signaux Raman. En utilisant la photolithographie et le pulvérisation de métaux, les chercheurs ont conçu des nanostructures précises pour maximiser l'intensité du signal, transformant l'identification bactérienne en un processus rapide et hautement sensible. L'appareil a été testé sur E. coli et S. aureus, parvenant à les distinguer en fonction de leurs empreintes vibratoires uniques. De plus, le P-FS a démontré des performances exceptionnelles dans des échantillons du monde réel, y compris les urines, où il a détecté plusieurs espèces bactériennes simultanément. Notamment, son fonctionnement manuel élimine le besoin d'électricité, en faisant une solution idéale pour les zones éloignées et à ressources limitées.

"Cette approche innovante fusionne la simplicité d'un spinner fidget avec la précision de la technologie nanoplasmonique, créant un outil puissant pour la détection bactérienne rapide", a déclaré le Dr. Yoon-Kyoung Cho, un chercheur principal du projet. "Le P-FS a le potentiel de transformer les diagnostics d'infection, en particulier dans les environnements où le temps et les ressources sont rares."

Les applications potentielles du P-FS s'étendent bien au-delà de la détection bactérienne. Ses capacités d'identification rapides et précises pourraient améliorer considérablement la gestion des infections, la gestion des antibiotiques et la surveillance des maladies. La scalabilité et l'adaptabilité de l'appareil ouvrent des possibilités pour détecter d'autres pathogènes et biomolécules, élargissant son rôle dans la surveillance de la santé mondiale. Alors que les chercheurs avancent avec des essais cliniques et un déploiement en situation réelle, le P-FS pourrait devenir une technologie clé dans les diagnostics rapides, sauvant finalement des vies et réduisant les coûts de santé dans le monde entier.

Références
DOI
10.1038/s41378-025-00870-1

URL de la source originale
https://doi.org/10.1038/s41378-025-00870-1

Informations de financement
Ce travail a été soutenu par les contribuables de Corée du Sud par l'intermédiaire de l'Institut pour les sciences fondamentales (IBS-R020-D1) et le Programme de développement de technologies biomédicales et biologiques de la National Research Foundation (NRF) financé par le gouvernement coréen (MSIT) (No. RS-2024-00508821).

Journal
Microsystems & Nanoengineering

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