Détection des signes de cancer du poumon dans l'air expiré
La technologie de détection pourrait constituer une avancée dans le dépistage non invasif du cancer du poumon
L'haleine expirée contient des indices chimiques sur ce qui se passe à l'intérieur du corps, y compris sur des maladies comme le cancer du poumon. La mise au point de moyens de détection de ces composés pourrait aider les médecins à établir des diagnostics précoces et améliorer les perspectives d'avenir des patients. Dans une étude publiée dans ACS Sensors, des chercheurs rapportent avoir mis au point des capteurs ultrasensibles à l'échelle nanométrique qui, lors de tests à petite échelle, ont distingué un changement clé dans la chimie de l'haleine des personnes atteintes d'un cancer du poumon.
L'être humain expire de nombreux gaz, tels que la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone, ainsi que d'autres composés en suspension dans l'air. Les chercheurs ont déterminé que la diminution d'une substance chimique exhalée, l'isoprène, peut indiquer la présence d'un cancer du poumon. Cependant, pour détecter des variations aussi faibles, un capteur devrait être très sensible, capable de détecter des niveaux d'isoprène de l'ordre de quelques parties par milliard (ppb). Il devrait également différencier l'isoprène d'autres substances chimiques volatiles et résister à l'humidité naturelle de la respiration. Les tentatives précédentes pour concevoir des capteurs de gaz présentant de telles caractéristiques se sont concentrées sur les oxydes métalliques, y compris un composé particulièrement prometteur fabriqué à partir d'oxyde d'indium. Une équipe dirigée par Pingwei Liu et Qingyue Wang a entrepris d'affiner les capteurs à base d'oxyde d'indium afin de détecter l'isoprène au niveau auquel il se trouve naturellement dans l'air.
Les chercheurs ont mis au point une série de capteurs à base de nanoflocons d'oxyde d'indium(III) (In2O3). Lors d'expériences, ils ont constaté qu'un type de capteur, qu'ils ont appelé Pt@InNiOx pour le platine (Pt), l'indium (In) et le nickel (Ni) qu'il contient, était le plus performant. Ces capteurs Pt@InNiOx:
- ont détecté des niveaux d'isoprène aussi bas que 2 ppb, une sensibilité bien supérieure à celle des capteurs précédents.
- Ils ont réagi à l'isoprène plus qu'à d'autres composés volatils couramment présents dans l'haleine.
- Ils ont fonctionné de manière cohérente pendant neuf utilisations simulées.
Plus important encore, l'analyse en temps réel par les auteurs de la structure et des propriétés électrochimiques des nanoflocons a révélé que les nanoclusters de Pt uniformément ancrés sur les nanoflocons catalysaient l'activation de la détection de l'isoprène, ce qui a permis d'obtenir des performances ultrasensibles.
Enfin, pour démontrer l'utilisation médicale potentielle de ces capteurs, les chercheurs ont incorporé lesnanoflocons de Pt@InNiOx dans un dispositif de détection portable. Dans ce dispositif, ils ont introduit l'haleine recueillie précédemment auprès de 13 personnes, dont cinq souffraient d'un cancer du poumon. L'appareil a détecté des niveaux d'isoprène inférieurs à 40 ppb dans les échantillons des participants atteints de cancer et supérieurs à 60 ppb dans ceux des participants non atteints de cancer. Selon les chercheurs, cette technologie de détection pourrait constituer une percée dans le dépistage non invasif du cancer du poumon et pourrait améliorer les résultats, voire sauver des vies.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Ye Cheng, Raquel Portela, Pingli Wang, Pingwei Liu, Yupeng Mao, Khak Ho Lim, Jieyuan Zheng, Xuan Yang, Gensheng Zhang, Liren Ding, Wen-Jun Wang, Bo-Geng Li, Miguel A. Bañares, Qingyue Wang; "Ultrasensitive In2O3-Based Nanoflakes for Lung Cancer Diagnosis and the Sensing Mechanism Investigated by Operando Spectroscopy"; ACS Sensors, 2024-11-6
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