Un nouvel appareil pourrait analyser l'haleine des patients

MONTRÉAL — Un petit appareil en cours de développement aux États-Unis est en mesure de détecter et d'analyser les molécules dans l'air, ce qui pourrait un jour avoir de multiples applications dans le domaine de la santé.

On pourrait par exemple envisager que les diabétiques n'aient plus à se piquer le bout d'un doigt pour mesurer leur glycémie, a dit le premier auteur de l'étude, Jingcheng Ma, qui a réalisé ces travaux dans le cadre de ses études post-doctorales à l'Université de Chicago et qui est maintenant professeur à l'Université Notre-Dame.

«Plusieurs patients évitent de se piquer pour éviter la douleur, a-t-il dit. Donc, on essaie d'obtenir la même information dans l'haleine. C'est très difficile parce qu'évidemment, ce qu'il y a dans l'haleine est beaucoup plus dilué que ce qu'il y a dans le sang.»

Le petit appareil (qui a été baptisé ABLE, un acronyme de 'airborne biomarker localization engine' en anglais) pourrait aussi détecter les virus, les bactéries et même les nanoplastiques présents dans l'air des hôpitaux et des espaces publics, ou encore épargner aux nouveau-nés des prélèvements sanguins difficiles et douloureux.

Il ne mesure que dix centimètres sur vingt centimètres et pourrait être fabriqué pour moins de 200 $ US.

Le fonctionnement technique de l'appareil échappe évidemment à la compréhension du commun des mortels, mais un communiqué mis en ligne par Notre-Dame explique que le dispositif «aspire l'air, y ajoute de la vapeur d'eau et le refroidit».

L'échantillon d'air se condense ensuite «en gouttelettes d'eau à la surface de pointes microscopiques en silicium, un processus qui permet de concentrer même les plus infimes quantités de contaminants». Ces gouttelettes glissent ensuite dans un réservoir où elles sont testées pour détecter des biomarqueurs.

Plusieurs de ces biomarqueurs (qui peuvent notamment être produits par l'organisme qui combat des pathogènes) sont pratiquement indétectables dans l'air, puisqu'on n'en retrouve que quelques parties par milliard (voire par mille milliards) dans l'environnement ― ce que le professeur Ma compare à identifier six ou sept individus dans la population de la planète.

«Je pense que cela pourrait aussi être important pour la surveillance de la sécurité alimentaire, a dit le professeur Ma. Vous pourriez également utiliser (l'appareil) pour capturer et analyser les odeurs et les molécules odorantes présentes dans l'air provenant de vos aliments.»

L'appareil, a-t-il ajouté, «n'analyse rien du tout, il condense ce qu'il y a dans l'air en gouttelettes», puisque l'analyse des gouttelettes d'eau est beaucoup plus facile que l'analyse de particules gazeuses dans l'air, qui nécessite des appareils complexes et dispendieux comme des spectromètres de masse.

Tout dépend ensuite des capteurs qui sont connectés à ABLE. On aurait par exemple pu envisager de l'utiliser pour dépister le SRAS-CoV-2 (le virus de la Covid-19), plutôt que de le dépister avec des bandelettes de papier comme cela a été le cas pendant la pandémie.

ABLE a jusqu'à présent réussi à mesurer le glucose dans l'haleine, des bactéries e.coli en suspension dans l'air et des marqueurs inflammatoires autour des cages de souris dont le microbiome intestinal est mal en point.

Le domaine est toutefois tellement nouveau que les chercheurs ne savent pas exactement quelles molécules ABLE devrait chercher. Une prochaine étape consistera donc à développer une sorte de «catalogue» des molécules pertinentes, par exemple pour savoir quelles molécules révéleraient un syndrome du côlon irritable.

Les conclusions de cette étude ont été publiées par le journal Nature Chemical Engineering.

Jean-Benoit Legault, La Presse Canadienne