Un petit, un mince carré de plastique organique capable de détecter des marqueurs de maladie dans l'haleine ou des toxines dans l'air d'un bâtiment pourrait bientôt être la base d'un appareil portable, dispositifs de détection jetables. En remuant les films plastiques minces avec des pores, Des chercheurs de l'Université de l'Illinois ont rendu les appareils suffisamment sensibles pour détecter à des niveaux bien trop faibles pour être sentis, sont pourtant importants pour la santé humaine.

Dans une nouvelle étude de la revue Matériaux fonctionnels avancés , Le groupe de recherche du professeur Ying Diao a fait la démonstration d'un appareil qui surveille l'ammoniac dans l'haleine, signe d'insuffisance rénale.

« En milieu clinique, les médecins utilisent des instruments encombrants, en gros la taille d'une grande table, pour détecter et analyser ces composés. Nous voulons distribuer une puce de capteur bon marché aux patients afin qu'ils puissent l'utiliser et la jeter, " dit Diao, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l'Illinois.

D'autres chercheurs ont essayé d'utiliser des semi-conducteurs organiques pour la détection de gaz, mais les matériaux n'étaient pas suffisamment sensibles pour détecter des traces de marqueurs de la maladie dans l'haleine. Le groupe de Diao s'est rendu compte que les sites réactifs n'étaient pas à la surface du film plastique, mais enterré à l'intérieur.

"Nous avons développé cette méthode pour imprimer directement de minuscules pores dans l'appareil lui-même afin que nous puissions exposer ces sites hautement réactifs, " dit Diao. " Ce faisant, nous avons multiplié par dix la réactivité et pouvons détecter jusqu'à une partie par milliard."

Pour leur première démonstration d'appareil, les chercheurs se sont concentrés sur l'ammoniac comme marqueur de l'insuffisance rénale. La surveillance de l'évolution de la concentration d'ammoniac pourrait donner à un patient un signe avant-coureur d'appeler son médecin pour un test de la fonction rénale, dit Diao.

Le matériau qu'ils ont choisi est très réactif à l'ammoniac mais pas aux autres composés dans l'haleine, dit Diao. Mais en changeant la composition du capteur, ils pourraient créer des appareils adaptés à d'autres composés. Par exemple, les chercheurs ont créé un moniteur environnemental ultrasensible pour le formaldéhyde, un polluant intérieur courant dans les bâtiments neufs ou rénovés.

Le groupe travaille à la fabrication de capteurs aux fonctions multiples pour obtenir une image plus complète de la santé d'un patient.

"Nous aimerions pouvoir détecter plusieurs composés à la fois, comme une empreinte chimique, " Diao a dit. " C'est utile parce que dans des conditions de maladie, plusieurs marqueurs changeront généralement la concentration à la fois. En cartographiant les empreintes chimiques et leur évolution, nous pouvons pointer avec plus de précision les signes de problèmes de santé potentiels."