Un mini-laboratoire bientôt dans votre smartphone ?

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Le nouveau capteur conçu pour analyser la composition chimique des substances constitue un véritable un laboratoire-puce compact. Il permet de détecter le cancer, le VIH, l’hépatite et d’autres maladies. À l’avenir, le capteur sera intégré aux smartphones, promettent les concepteurs.

Les scientifiques russes Dmitry Fedyanin et Yury Stebunov ont créé un nouveau capteur. Il permet de détecter des tumeurs cancéreuses et de diagnostiquer chez soi des maladies telles que le VIH, l’hépatite et l’herpès. Dans de nombreux cas, le capteur permet de détecter le problème bien avant l’apparition des symptômes, et ce, grâce à une seule molécule. L’article des scientifiques consacré à cette trouvaille, publié par la revue Scientific Reports, s’est classé parmi les dix meilleurs articles de juin 2015 au classement international Мaterials Today.

Peser une molécule

La puce créée par Fedyanin et Stebunov permet de déterminer la composition chimique de l’environnement dans lequel elle se trouve. Une seule puce peut réunir jusque plusieurs milliers de capteurs capables de détecter différentes molécules.

Si la concentration des substances est faible, comme par exemple lors des premiers stades de la maladie ou avec un niveau faible de pollution de l’air, une ou deux molécules seulement peuvent être adsorbées. « Pour détecter des changements aussi négligeables, nous utilisons un schéma nanomécanique doté d’une sensibilité très élevée », nous explique le responsable du projet, Dmitry Fedyanin. Le physicien précise que cela permet de détecter une maladie même si une seule molécule est interceptée par le capteur.

Avant la création de la puce par les scientifiques russes, presque toutes les technologies permettant de mesurer le poids d’une molécule isolée ne fonctionnaient qu’à basse température et sous vide. Dans un environnement normal, leur sensibilité diminuait. Le projet de Fedyanin et Stebunov est conçu pour être utilisé à température ambiante et avec une pression normale.

Les principes nanophotoniques, utilisés par le capteur, le rendent minuscule et pratique à utiliser, sans affecter sa capacité de capter les molécules recherchées en faibles doses. Tout cela permettra d’utiliser le capteur en dehors des laboratoires spécialement équipés.

L’avenir aux mini-laboratoires maison ?

Les concepteurs sont convaincus que l’accès du grand public aux mini-laboratoires n’est qu’une question de temps. « Actuellement, nous sommes au stade de la production et de l’optimisation du schéma proposé », explique Fedyanin. « Notre capteur est beaucoup plus simple que les autres schémas nano et micromécaniques. Il est préparé avec l’aide de la technologie la plus commune dans l’électronique moderne, utilisée pour la quasi-totalité des micro-schémas d’aujourd’hui ».

Après avoir étudié le capteur, Andrew Garazha, chercheur à l’Insilico Medicine (USA, Johns Hopkins University) et collaborateur du Centre clinique d’hématologie infatile Dmitri Rogatchev, la plus grande clinique oncohématologique de Russie, est formel : selon lui, l’avenir appartient bel et bien aux mini-laboratoires maison. Le chercheur en médecine pense que d’ici dix ans, tout le monde pourra installer un tel capteur sur son smartphone et surveiller les changements dans son organisme et dans l’environnement ambiant. 

« Pour le moment, nous devons encore conduire des tests cliniques pour le nouveau capteur, nous aurons besoin de centaines de tests et approbations. Il est peu probable qu’il fasse son apparition dans les cabinets médicaux – les médecins se fient à leurs méthodes de laboratoire, bien qu’ils enregistrent un certain pourcentage de faux résultats positifs ou négatifs », estime Garazha.

« Ce capteur est susceptible de révolutionner l’étape pré-médicale, quand la personne ne sait pas encore qu’elle est malade et qu’elle doit faire des analyses. Même s’il est utilisé comme attraction dans un centre de divertissement, il affichera des résultats qui, même s'ils sont insuffisants pour établir un diagnostic, pourront inciter le patient potentiel à consulter un médecin ».

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