Des chercheurs de l'Université médicale et dentaire de Tokyo développent un nouveau système d'imagerie des gaz pour visualiser et mesurer simultanément les gaz libérés à travers la peau en temps réel. Les gaz émis par le corps humain sont utilisés depuis la Grèce antique pour diagnostiquer les malades; le même principe avec un moderne, le relooking technologique pourrait désormais devenir un simple outil d'identification des troubles métaboliques, maladies génétiques et cancer.

Une nouvelle méthode, développé par des chercheurs de l'Université médicale et dentaire de Tokyo et récemment publié dans la revue Capteurs ACS , permet désormais d'imager et de mesurer les gaz, appelés composés organiques volatils ou COV, qui sont libérés à travers la peau en temps réel.

Les COV qui sont libérés à travers la peau reflètent les COV présents dans le sang circulant. On sait que certains COV, comme l'éthanol, qui est un composant des boissons alcoolisées, sont significativement liés au métabolisme de l'alcool. Outre, il a été rapporté que les COV seraient associés à certaines maladies de la peau, comme le psoriasis. Bien que les COV puissent déjà être couramment analysés dans les laboratoires utilisant de grandes, machines chères, pratique, les dispositifs pratiques qui fournissent des mesures précises pour une utilisation de routine dans le cadre clinique ont fait défaut. En outre, être capable de voir comment les gaz sont libérés à travers la peau au fil du temps est resté un défi.

« Nous voulions développer un outil qui permette de surveiller facilement la santé humaine de manière non invasive, " dit l'auteur correspondant de l'étude le Pr Kohji Mitsubayashi. " Même remontant à la Grèce antique, les médecins savaient que l'haleine d'un patient pouvait offrir des indices sur ses maux. Et de nos jours, tout le monde a entendu parler de l'alcootest. Le problème avec l'haleine est qu'elle n'est pas adaptée à la surveillance à long terme des COV. La peau, d'autre part, offre un moyen simple de surveiller en continu les COV sans imposer une charge supplémentaire à l'individu."

Pour atteindre leur objectif, les chercheurs ont monté une lampe annulaire constituée d'un réseau de diodes électroluminescentes UV sur un objectif de caméra, qui, ensemble, ont permis l'imagerie en temps réel des COV émanant de la surface de la peau. Dans une expérience de démonstration de principe, les chercheurs visaient à détecter de l'éthanol chez un sujet ayant consommé de l'alcool. Parce que la surface de la peau peut être inégale, ils ont utilisé un « 2-D Mako » pour égaliser la surface complexe de la peau et permettre une mesure précise de l'éthanol au fil du temps. Pour faciliter la détection de l'éthanol, les chercheurs se sont inspirés du même principe que le corps humain utilise pour se débarrasser de l'éthanol en plaçant un maillage avec une enzyme appelée alcool déshydrogénase (ADH) sur la peau du sujet via 2-D Mako. Une fois que l'éthanol gazeux a atteint ce maillage, un sous-produit de la réaction enzymatique, Le NADH a été généré et émis de la fluorescence, qui a été utilisé pour l'imagerie des gaz.

"Nous avons pu montrer une évolution dynamique de la concentration d'éthanol au cours du temps après la consommation d'alcool, ", déclare le chercheur postdoctoral et auteur principal de l'étude Kenta Iitani. "Nos résultats indiquent que la surveillance métabolique et le dépistage précoce de la maladie peuvent être réalisés en mesurant les COV sanguins via la libération transcutanée de gaz".

Pouvoir mesurer de manière fiable les COV pourrait aider les cliniciens à évaluer comment l'alcool influence la peau et contribue au développement de troubles cutanés. L'adaptation de ce système d'imagerie des gaz à d'autres gaz pourrait permettre en outre l'étude d'autres maladies en surveillant la libération de COV.