Le « Nez » électronique détecte le cancer et d’autres maladies dues aux odeurs de l’air expiré

Des solutions conçues pour faire l’analyse des gaz respiratoires, ceux que nous expulsons lorsque nous respirons, sont développées par une équipe de chercheurs du Fraunhofer Project Hub for Microelectronic and Optical Systems for Biomedicine MEOS.
Les chercheurs partent du principe que l’air que nous respirons contient de nombreuses informations, notamment sous forme d’odeurs, qui peuvent être utiles pour le diagnostic de diverses maladies, du cancer aux maladies respiratoires, peut-être même COVID-19.

Certaines maladies, en effet, ont des « odeurs » caractéristiques.

En effet, certaines maladies ont des « odeurs » caractéristiques qui peuvent être perçues par l’air inspiré par une personne. Ces odeurs sont causées par certains composés organiques volatils qui sont émis à partir des tissus par l’organe malade ou l’agent pathogène lui-même. Et comme ces odeurs peuvent apparaître avant même les symptômes, le fait de pouvoir les reconnaître grâce à un système ou un dispositif spécialement créé à cet effet pourrait s’avérer très utile.

Il s’agit souvent d’une combinaison de différents gaz

Ces changements dans la composition des gaz organiques volatils dans l’air que nous exhalons peuvent s’avérer de véritables biomarqueurs, comme l’explique Jessy Schönfelder, chimiste et l’un des chercheurs participant au projet : « C’est souvent une combinaison de plusieurs gaz à l’état de traces dans une concentration significativement élevée ou significativement faible qui est caractéristique d’une maladie spécifique. C’est ce que l’on appelle une empreinte digitale ou un modèle de COV ».

Méthode de détection du cancer, en particulier du cancer du poumon

Les chercheurs ont l’intention d’utiliser cette méthode principalement pour détecter le cancer, en particulier le cancer du poumon. Toutefois, ils suggèrent que cette même technologie pourrait également être utilisée pour détecter un large éventail de biomarqueurs liés à diverses maladies, notamment COVID-19 et d’autres infections respiratoires.

Une méthode plus pratique, plus rapide et beaucoup moins invasive

Dans certains cas, l’espoir est avant tout d’obtenir des informations avant même que les maladies ne se manifestent par des symptômes afin d’effectuer une prévention correcte. De plus, par rapport à d’autres types d’analyse, comme l’analyse sanguine, l’analyse de la zone expirée serait une méthode plus pratique, plus rapide et beaucoup moins invasive pour le patient qui n’a pratiquement plus qu’à respirer dans un tube.
Le potentiel est donc énorme, comme le suggère Mme Schönfelder elle-même : « La technologie IMS est non invasive, sensible et sélective. Et il est rapide, économique et aussi compact et portable, il n’y a donc aucune raison pour qu’il ne soit pas utilisé dans les cabinets médicaux et les hôpitaux ».

Dispositif de la taille d’une boîte à chaussures

Selon le scientifique, le dispositif final pourrait être de la même taille qu’une boîte à chaussures. L’appareil est basé sur une puce appelée FAIMS (High Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry) et un système microélectromécanique (MEMS) qui utilise un détecteur avec un filtre à ions, une sorte de nez électronique pour détecter les maladies par l’haleine.
Les données peuvent ensuite être acheminées vers un algorithme d’apprentissage automatique qui, après une formation initiale, peut fournir le résultat en quelques minutes.

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