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Edmund Optics® fabrique des composants optiques utilisés pour la détection des anticorps. En cas de demandes de renseignements sur les systèmes complets, merci de vous adresser directement aux fabricants de systèmes pour la détection des anticorps.

ÉTUDE DE CAS :
Les composants optiques pour la détection des anticorps

L’avenir dépend de la détection rapide et exacte d’anticorps pour déterminer si certains sujets ont eu une réponse immunitaire à des maladies contagieuses, telles que la COVID-19 (causée par le nouveau coronavirus).

IDENTIFICATION DE LA RÉPONSE IMMUNITAIRE
À COVID-19

Les tests sérologiques (sur sang) permettent de rechercher les anticorps spécifiques dirigés contre le nouveau coronavirus, qui cause la COVID-19.

Les anticorps sont des protéines en forme de Y produites par les globules blancs pour aider à empêcher un virus de s’introduire. Le corps humain produit différents types d'anticorps, dont certains sont temporaires, mais d'autres se rappellent comment ils ont réagi à une infection et peuvent attaquer à nouveau s'ils sont exposés au même agent pathogène.1

L'immunoglobuline M (IgM) est l'un des premiers anticorps que l'organisme fabrique lorsqu'il combat un virus, mais elle s'efface à mesure que l'infection disparaît. L'anticorps immunoglobuline G (IgG) est produit en second lieu et peut être trouvé dans le sang des personnes qui sont testées après l'infection, montrant qu'elles ont eu une réponse immunitaire à l'infection.2 Ceci est particulièrement important pour détecter les infections chez lesquelles une personne a montré peu ou pas de symptômes.3 Bien que l'on ne sache pas si la présence d'anticorps fournira une immunité contre une future infection, les tests sérologiques sont cruciaux pour déterminer l'étendue de la propagation de COVID-19 et fournir les données nécessaires pour répondre et combattre cette pandémie correctement.  

Quick, Reliable, and Accurate COVID-19 Testing
Figure 1 : Anticorps en forme de Y qui attaquent un virus.

COMMENT FONCTIONNENT LES TESTS DE DÉTECTION DES ANTICORPS ?

Deux méthodes courantes de diagnostic sérologique des nouveaux coronavirus sont un test immuno-enzymatique (ELISA) et un test indirect de détection des anticorps par fluorescence (IFA).

La méthode ELISA directe nécessite de prélever le sang du patient et de l'envoyer à un laboratoire où il est généralement transformé en sérum.4 Une plaque à puits est ensuite préparée avec une protéine de spicule synthétique immobilisée ayant une forme similaire à celle du nouveau coronavirus. Le sérum est ensuite ajouté à la plaque à puits et les anticorps IgM et IgG se lient à l'antigène. Les anticorps non liés sont éliminés par lavage. On ajoute également un liquide chimique qui change de couleur si les anticorps se sont liés à l'antigène cible. La couleur change à un taux proportionnel à la quantité d'anticorps spécifiques dirigés contre l'antigène dans l'échantillon. L'intensité de la couleur peut être évaluée visuellement ou spectrophotométriquement à l'aide d'un lecteur d'immunoessais (illustré en haut de la figure 2).

SpectralMD’s wound imaging system in use
Figure 2 : Procédé ELISA direct dans lequel le changement de couleur indique la présence d'anticorps.

La deuxième méthode de diagnostic sérologique, plus avantageuse, est le test indirect d'anticorps par fluorescence (IFA).

Les étapes de l'IFA sont très similaires à celles de l'ELISA. Les cellules infectées et non infectées sont fixées sur des puits dans une lame de verre. Comme pour la méthode ELISA, les anticorps non liés sont éliminés par lavage. La liaison des anticorps primaires aux puits de la lame dans la méthode IFA est démontrée par l'utilisation d'un anticorps anti-immunoglobuline conjugué à un colorant fluorescent. Après avoir éliminé par lavage tout conjugué non lié, les lames sont recouvertes de glycérol tamponné et examinées au microscope à fluorescence. La morphologie et l'emplacement de la fluorescence peuvent être évalués pour différencier les réactions spécifiques des réactions non spécifiques (figure 3). Ceci n'est pas vrai pour la plupart des autres tests sérologiques et constitue un avantage majeur de la méthode IFA.5

SpectralMD’s wound imaging system in use
Figure 3 : Test indirect d’anticorps par l'immunofluorescence.

De nombreux lecteurs de tests immunologiques pour les méthodes ELISA et IFA s'appuient sur la fluorescence ou les changements de couleur produits par les réactions enzymatiques et suivent un schéma similaire à celui des microscopes à fluorescence (figure 4). Parmi les exemples d'entreprises de premier plan qui soutiennent les applications de l'immunofluorescence, citons BioTek Instruments, Molecular Devices, Essen BioScience et Thermo Fisher Scientific.

The optical designs of fluorescence-based or color detection screening systems for ELISA and IFA methods resemble this setup of a simple fluorescence microscope.
Figure 4 : La conception optique des systèmes de dépistage par fluorescence ou par détection de couleur pour les méthodes ELISA et IFA ressemble à cette configuration d'un simple microscope à fluorescence.

Un filtre d'excitation permet le passage des longueurs d'onde d'une source d'illumination qui exciterait l'échantillon fluorescent. Ces longueurs d'onde d'excitation sont réfléchies par un filtre dichroïque et sont focalisées sur l'échantillon par des lentilles. L'émission fluorescente de l'échantillon est transmise à travers le filtre dichroïque vers des lentilles qui focalisent la lumière sur les détecteurs du système. La mesure de la quantité de fluorescence permet au lecteur d'immunoessais de déterminer la présence d'anticorps COVID-19 qui indiquerait si un sujet est porteur du virus.  

Edmund Optics est fière de fournir des composants optiques pour les diagnostics COVID-19. Ces dispositifs, ainsi que de nombreuses autres technologies basées sur l’optique, permettront de créer un futur plus sain et plus sûr.

Références

1. Healthwise. (2019, December 8). Immunoglobulins. Retrieved from University of Michigan, Michigan Medicine: https://www.uofmhealth.org/health-library/hw41342

2. FDA. (2020, May 13). FAQs on Testing for SARS-CoV-2. Retrieved from FDA Medical Devices: https://www.fda.gov/medical-devices/emergency-situations-medical-devices/faqs-testing-sars-cov-2#serology

3. CDC. (2020, May 5). Serology Testing for COVID-19. Retrieved from Centers for Disease Control and Prevention: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/lab/serology-testing.html

4. Udugama, K. K. (2020). Diagnosing COVID-19: The Disease and Tools for Detection. ACS Nano, 14. Retrieved from https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02624

5. Charles River Laboratories International. (2016). Serologic Methods Manual. Retrieved from Charles River Laboratories International: https://www.criver.com/sites/default/files/resources/SerologicMethodsManual.pdf

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