Système à commande vocale pour une manipulation mains libres et plus sûre de l'ADN

Les assistants vocaux intelligents sont un moyen populaire pour les gens d'obtenir des réponses rapides ou de jouer leur musique préférée. Cette même technologie pourrait rendre le laboratoire plus sûr pour les scientifiques et les techniciens qui manipulent des échantillons potentiellement infectieux. Les chercheurs de la revue ACS Sensors présentent aujourd'hui un petit appareil à commande vocale capable d'extraire et de prétraiter l'ADN bactérien, contribuant ainsi à protéger ceux qui se trouvent en première ligne des épidémies. Le système pourrait également aider les scientifiques handicapés à mener des études plus facilement.

Les scientifiques qui travaillent avec des échantillons contenant des agents pathogènes doivent travailler avec les plus petites quantités possibles pour éviter toute infection accidentelle. Et pour les maladies bactériennes hautement contagieuses, l'analyse des échantillons sur place est idéale pour établir des diagnostics rapides. En outre, les scientifiques souffrant de troubles de la vue ou d'autres handicaps physiques peuvent éprouver des difficultés à utiliser des instruments complexes, en particulier ceux conçus pour des volumes minuscules. Des dispositifs mains libres qui fonctionnent rapidement grâce à des commandes vocales pourraient rendre ce processus plus facile et plus sûr. Tae Seok Seo et ses collègues ont donc voulu combiner une application de reconnaissance vocale avec un système d'extraction miniaturisé pour y parvenir.

Les chercheurs ont d'abord fabriqué une puce microfluidique comportant plusieurs chambres reliées entre elles par six électrovannes à trois voies, actionnées par un microcontrôleur relié à un module Bluetooth. Le dispositif, de la taille d'une paume, ne pesait que 11 onces et pouvait être alimenté par une batterie portable ou un chargeur de smartphone de 5V. Ensuite, en utilisant un logiciel de reconnaissance vocale existant, l'équipe a personnalisé une application pour smartphone afin d'écouter des commandes vocales spécifiques. Voici comment cela fonctionne :

• Lorsqu'un utilisateur énonce à haute voix l'une des commandes d'opération, l'application envoie sans fil un signal d'initiation au microcontrôleur.
• Après avoir reçu le signal, le microcontrôleur lance automatiquement une série d'étapes, notamment le chargement de l'échantillon, le lavage et la libération de l'ADN purifié dans une chambre de collecte.

Le système nécessite actuellement que l'utilisateur touche le smartphone pour lancer le logiciel de reconnaissance vocale, mais les chercheurs affirment que l'ensemble de l'opération pourrait être rendu entièrement mains libres à l'avenir avec l'ajout d'un logiciel d'assistant virtuel.

Lors des tests, le dispositif à commande vocale a extrait l'ADN de Salmonella Typhimurium, purifiant un échantillon de 10 µl avec une efficacité de 70 % en moins d'une minute. Bien que le système ait eu des performances inférieures à celles d'un kit d'extraction d'ADN traditionnel, les chercheurs affirment que sa commande vocale, sa portabilité et son automatisation rapide lui confèrent un avantage pour des tests d'ADN bactérien pratiques et sûrs.