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Un alcootest plus sensible au cancer
Le cancer du poumon est une maladie brutale, souvent détectée jusqu'à ce qu'il soit trop tard pour que le traitement fasse beaucoup de bien. Maintenant, les chercheurs construisent un nez électronique qui pourrait aider les médecins à détecter la maladie au cours de ses premiers stades. À l'aide de nanoparticules d'or, des scientifiques de l'Institut de technologie d'Israël à Haïfa ont créé des capteurs d'une sensibilité sans précédent pour détecter les composés présents dans l'haleine des patients atteints de cancer du poumon.
Contrôle respiratoire : Un nouvel appareil, basé sur des capteurs à nanoparticules d'or, peut détecter un mélange de composés organiques volatils sur l'haleine qui sont caractéristiques du cancer du poumon.
D'autres tentatives en ce sens ont donné des résultats prometteurs (voir L'alcootest du cancer du poumon et l'alcootest du cancer), mais ces appareils nécessitent une concentration plus élevée de biomarqueurs révélateurs que l'appareil israélien. Les produits chimiques, appelés composés organiques volatils (COV), sont des produits métaboliques présents dans les vapeurs que nous expirons, mais ils se produisent en si petites quantités que les chercheurs ont dû trouver des moyens d'augmenter leurs concentrations avant de les tester. À présent, Hossam Haick et ses collègues ont construit des capteurs utilisant un réseau de nanoparticules d'or capables de détecter ces COV dans leurs concentrations naturelles et dans les conditions humides caractéristiques de la respiration humaine. Leur recherche a récemment été publiée en ligne dans la revue Nature Nanotechnologie .
D'autres appareils utilisés pour les mêmes types de tests dépendent de moyens coûteux de détection de COV, tels que des capteurs optiques, la spectrométrie de masse et des capteurs acoustiques. Ces systèmes ne sont pas toujours portables non plus. Les capteurs à nanoparticules d'or, cependant, ont le potentiel d'être petits et peu coûteux - le seul problème a été de faire en sorte que les COV collent à l'or. C'était beaucoup de travail pour les faire tenir, dit Haick, un gagnant de TR35 2008 . Nous sommes les premiers à le faire, à ma connaissance. En raison d'un brevet imminent, Haick a refusé d'expliquer comment il avait atteint l'adhérence souhaitée.
Petit capteur : Lorsqu'elles sont exposées à des gaz particuliers, les résistances chimiques, telles que celle illustrée ci-dessus, modifient leur résistance. Les chercheurs utilisent un ensemble de neuf résistances chimiques pour détecter le cancer du poumon dans l'haleine de sujets humains.
À l'aide d'échantillons d'haleine de 40 volontaires sains et de 56 patients atteints de cancer du poumon, le groupe a utilisé les capteurs pour identifier quels biomarqueurs agiraient collectivement comme un signe précis de la signature du cancer du poumon. Après avoir entraîné les capteurs à identifier la signature et l'avoir testée à nouveau, Haick et ses collègues ont découvert que leur appareil pouvait différencier de manière fiable une haleine cancéreuse d'une haleine saine. Ils testent maintenant l'appareil sur un plus grand groupe de personnes à divers stades de la maladie et pensent qu'ils seront prêts à commencer les essais cliniques d'ici deux ou trois ans.
Toute avancée dans le domaine du développement de capteurs pour la recherche sur l'haleine me passionne, et je pense que c'est certainement une avancée, déclare Peter Mazzone, spécialiste du cancer du poumon et chercheur en analyse d'haleine à la Cleveland Clinic dans l'Ohio. C'était une étude très bien menée et très prometteuse. Je ne sais pas s'il est suffisamment précis pour être utilisé dans la pratique clinique, mais c'est très excitant de voir un autre système de capteurs prometteur.
Les tests préliminaires indiquent que les capteurs à nanoparticules d'or peuvent non seulement différencier les stades du cancer du poumon, mais qu'ils peuvent également détecter des signatures distinctes pour d'autres maladies, telles que l'insuffisance hépatique. Le groupe de Haick a même testé le nez électronique au-dessus de colonies de cellules cultivées. Cette étude a révélé que si le capteur était capable de détecter des composés déjà connus pour être dans l'haleine, d'autres COV associés au cancer du poumon n'ont pas été détectés. De toute évidence, quelque chose se passe dans le corps pour métaboliser et créer des COV supplémentaires, dit Haick. Il travaille maintenant à comprendre précisément ce que c'est, dans l'espoir que cela pourrait fournir de nouvelles informations sur le cancer du poumon et comment le traiter.