Utilisation d'une fibre optique à âme creuse comme cellule à gaz sensible, des chercheurs japonais ont mis au point un capteur relativement simple et abordable pour surveiller les biomarqueurs dans l'haleine humaine à de faibles concentrations. Des traces de gaz exhalées par le nez et la bouche offrent des indices sur des problèmes respiratoires tels que l'asthme, ainsi que d'autres possibilités de dépistage de santé faciles à administrer.

Des scientifiques de l'université de Tohoku ont expliqué le fonctionnement de leur appareil dans la revue Sensors, en utilisant l'isoprène comme exemple. L'isoprène est un indicateur connu de la synthèse du cholestérol et pourrait offrir des informations précieuses sur le métabolisme d'un patient. Les mesures d'haleine prises par des volontaires tout au long de la journée ont permis aux chercheurs de suivre les changements dans les niveaux d'isoprène après des activités telles que l'exercice ou l'alimentation.

L'analyse de l'haleine a attiré beaucoup d'attention car elle est non invasive et a le potentiel d'informer les utilisateurs sur une gamme de sujets de santé. Cependant, la détection de biomarqueurs présents à de faibles concentrations nécessite souvent des systèmes de laboratoire encombrants et coûteux. Les scientifiques japonais pensent que leur capteur ouvre la voie à une solution plus portable et abordable.

La clé du succès de l'engin du groupe est un engin de 3 mètres de long, fibre optique creuse, qui est recouvert à l'intérieur d'un film réfléchissant. Les participants respirent dans un tube de connexion qui guide les gaz expirés dans le cœur de la fibre, où le contenu est exposé à la lumière ultraviolette laser. Un détecteur placé à l'extrémité du chemin optique met en évidence toutes les parties du signal lumineux qui sont absorbées lorsque l'émission ultraviolette traverse l'échantillon de gaz. Et cette série de « pics d'absorption » forme une signature chimique qui révèle quelles molécules sont présentes. La combinaison d'un long trajet de faisceau et d'une émission à haute intensité améliore la mesure, ainsi, même les produits chimiques présents à des niveaux de parties par milliard peuvent être détectés.