La détection du cancer du poumon dans l'air expiré sera-t-elle bientôt possible en routine clinique ? Le concept du « nez électronique » et la science émergente de l’odorologie fait l’objet de recherche de nombreuses équipes, pour détecter différents types de maladie. Cette fois cette équipe de la Zhejiang University (Quzhou, Chine) exploite l’analyse chimique de l’air expiré pour détecter des nano-flocons spécifiques au cancer du poumon. Des travaux, publiés dans la revue ACS Sensors, qui marquent une étape vers un test de détection non invasif.
L'air expiré contient des indices chimiques sur ce qui se passe à l'intérieur du corps, notamment en cas de maladies comme le cancer du poumon. La conception de nouveaux outils diagnostiques non invasifs, détectant ces composés, pourrait favoriser un diagnostic plus précoce et à améliorer les perspectives des patients.
L'étude : l’équipe chinoise présente ici des capteurs ultrasensibles à l'échelle nanométrique qui, lors de tests à petite échelle, ont bien permis de distinguer ce changement clé dans la chimie de l'air expiré de patients atteints d'un cancer du poumon. Un développement qui exploite les nombreux gaz, comme la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone, ainsi que d’autres composés en suspension dans l’air. L’équipe révèle notamment que :
- la diminution d’un produit chimique expiré, l’isoprène, peut indiquer la présence d’un cancer du poumon.
- L’étude parvient à surmonter un défi, pouvoir détecter de si petits changements : pour y parvenir,
- le capteur doit être sensible au point de détecter des niveaux d’isoprène de l’ordre de quelques parties par milliard (ppb) ;
- le capteur doit également séparer l’isoprène des autres composés chimiques volatils ;
- le capteur doit pouvoir résister à l’humidité naturelle de l’air expiré.
L’équipe développe en effet une série de capteurs à base de nanofeuillets d’oxyde d’indium, dont un type particulier, appelé « Pt@InNiOx » en raison du platine (Pt), de l’indium (In) et du nickel (Ni) qu’il contient, s’avère le plus performant à, justement :
- détecter des niveaux d'isoprène aussi faibles ;
- réagir à l'isoprène plus qu'aux autres composés volatils présents dans l'haleine ;
- maintenir des performances constantes sur un grand nombre d’utilisations.
Comment « ça marche » ? La tructure de ces nanofeuillets, leurs propriétés électrochimiques liées aux nanoagrégats de platine (Pt) uniformément ancrés sur ces nanofeuillets catalysent l'activation de la détection d'isoprène, permettant ces performances ultrasensibles.
Des implications médicales évidentes : incorporés dans un dispositif de détection portable, les nanofeuillets permettent, en effet, de détecter le cancer à partir de l’haleine de 13 patients diagnostiqués.
Cette nouvelle technologie de détection constitue une avancée majeure dans le dépistage non invasif du cancer du poumon, avec le potentiel d’améliorer les résultats et de sauver des vies.
Source: ACS Sensors 5 Nov, 2024 DOI: 10.1021/acssensors.4c01298 Ultrasensitive In2O3‑Based Nanoflakes for Lung Cancer Diagnosis and the Sensing Mechanism Investigated by Operando Spectroscopy
