Un nouveau dispositif microfluidique apporte des tests rénaux abordables aux soins

Un nouveau dispositif microfluidique apporte des tests rénaux abordables aux soins

L'insuffisance rénale chronique (IRC) touche plus de 800 millions de personnes dans le monde et est souvent diagnostiquée trop tard pour bénéficier d'une intervention efficace. La détection précoce dépend de la mesure précise de biomarqueurs tels que la créatinine et le rapport albumine/créatinine urinaire (UACR). Bien que les analyses d'urine soient non invasives et informatives, les méthodes standard prennent du temps, sont coûteuses et nécessitent des installations spécialisées. Les appareils existants au point d'intervention sont pratiques, mais restent d'un coût prohibitif ou techniquement complexes pour de nombreux utilisateurs. Par conséquent, il existe un besoin urgent d’une plateforme robuste, abordable et conviviale pour mesurer la créatinine urinaire avec une précision clinique. En raison de ces défis, de nouvelles approches sont nécessaires pour développer des outils de diagnostic accessibles pour le dépistage et la surveillance de l'IRC.

Des chercheurs de l'Université du Manitoba, en collaboration avec des partenaires cliniques et techniques, ont développé un dispositif microfluidique passif et peu coûteux pour le test de la créatinine urinaire. Publié (doi: 10.1038/s41378-025-00880-z) le 2 avril 2025 dansMicrosystèmes et nano-ingénierieL'étude décrit la conception, la fabrication et la validation de la « puce UCR ». Cet appareil utilise une réaction JAFFE basée sur la couleur et un système de débit à pression équilibrée pour fournir des mesures rapides et stables. En éliminant le besoin de pompes externes ou d'électricité, la puce UCR ouvre la voie à des tests de la fonction rénale abordables et décentralisés.

L'UCR-CHIP intègre deux innovations clés : un système de compensation de pression passive à 2 phases (2-PPC) et un réseau de canaux microfluidiques conçu pour un rapport de mélange précis de 1:5 entre l'urine et le réactif. Cette configuration garantit des réactions chimiques cohérentes et une stabilisation rapide du signal colorimétrique. Utilisant la réaction de Jaffe, qui produit un complexe orange lorsque la créatinine interagit avec l'acide picrique dans des conditions alcalines, la puce permet des lectures optiques quantifiables via une plateforme de microscope USB. La stabilisation du signal est obtenue en 7 minutes et le ChIP maintient la stabilité de détection pendant 30 minutes – une amélioration significative par rapport aux tests traditionnels. La validation technique a démontré une plage de détection linéaire dynamique allant jusqu'à 40 mm et une faible limite de détection de 0,521 mm, couvrant toute la plage clinique. Comparée aux systèmes commerciaux au point de service, la puce UCR a démontré une précision comparable ou meilleure et moins d’intervention des matrices d’urine artificielle. De plus, la fenêtre optimisée pour les fenêtres d'observation lenticulaires avec une durée d'écoulement améliore l'uniformité du signal et raccourcit le temps de remplissage. Le dispositif est fabriqué par lithographie sur film sec pour une haute précision et est à la fois évolutif et reproductible. Ensemble, ces fonctionnalités font de la puce UCR une plate-forme attrayante pour les diagnostics portables.

Notre objectif était de créer un outil de diagnostic aussi simple à utiliser qu’une bandelette de test de glucose, mais avec la précision d’un test de créatinine en laboratoire. La puce UCR répond à ce besoin en combinant précision microfluidique et conception conviviale. Elle a le potentiel de changer la façon dont nous détectons et traitons les maladies rénales, en particulier dans les milieux défavorisés. "

Dr Francis Lin, co-auteur principal

Le Dr Lin a souligné que le prix abordable et l'évolutivité de l'appareil constituent des avantages importants pour un déploiement généralisé en santé publique.

Au-delà du dépistage de l'IRC, la puce UCR offre une plateforme plus large pour la surveillance de la santé en temps réel dans divers scénarios, de la médecine du sport aux soins maternels et au dépistage des drogues. Les chercheurs envisagent d’intégrer cette puce à un dispositif microfluidique d’albumine urinaire similaire pour la mesure simultanée de l’UACR, un marqueur crucial des lésions rénales. La conception se prête également à de futures mises à niveau utilisant des tests enzymatiques ou une détection basée sur la fluorescence pour une spécificité améliorée. Avec son format compact, rentable et sans électricité, la puce UCR représente une étape importante vers des diagnostics équitables sur le lieu de soins adaptés aux environnements cliniques et domestiques.

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