Scores de cas de l'Analyse en Composante Principale pour des échantillons d'haleine de 4 personnes en bonne santé et 4 patients atteints de cancer. Chaque échantillon a été mesuré 6 fois (points colorés). Un sac d'échantillon d'haleine contenant de la vapeur d'eau saturée a été mesuré comme témoin (points bleus). Les personnes saines peuvent être clairement distinguées des patients cancéreux (les ellipses sont un guide pour l'œil).
Un ensemble de capteurs de stress de surface (MSS) de type membrane fonctionnalisés distingue les patients cancéreux des personnes en bonne santé grâce à une réponse caractéristique aux échantillons d'haleine.
Le cancer est la cause de 1 décès sur 8 dans le monde, et un diagnostic précoce peut améliorer considérablement les taux de survie. Une collaboration de chercheurs en Suisse et au Japon a développé des unités portables de détection du cancer pour un diagnostic non invasif. "Nous avons créé un nez artificiel suffisamment sensible pour diagnostiquer le cancer de la tête et du cou grâce à l'analyse de l'haleine, " ont conclu les chercheurs dans un récent rapport sur leurs travaux.
La conception du capteur provient des dispositifs en porte-à-faux piézorésistifs conventionnels. Les couches chimiques appliquées sur les porte-à-faux absorbent des composés spécifiques et provoquent une déviation des porte-à-faux. Ces déflexions peuvent être mesurées par le changement de résistance électrique au niveau des résistances piézoélectriques. Cependant, ces capteurs piézorésistifs de type cantilever ont souffert d'une sensibilité limitée. Récemment, une optimisation structurelle complète a conduit à un capteur de contrainte de surface de type membrane (MSS), obtenir une amélioration significative de la sensibilité et de la stabilité. Le MSS est composé d'une fine membrane de silicium (typiquement 2,5 µm d'épaisseur et 500 µm de diamètre) suspendue par quatre poutres piézorésistives fixées sur la circonférence.
Frédéric Loizeau à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Hans Peter Lang à l'Université de Bâle en Suisse, Genki Yoshikawa de l'Institut national des sciences des matériaux au Japon et leurs collègues ont fabriqué un ensemble de MSS et les ont recouverts de différents polymères pour absorber divers composés chimiques dans les échantillons d'haleine. Reportage à la 26e conférence internationale IEEE sur les systèmes micro-électromécaniques (IEEE MEMS 2013), les chercheurs ont présenté que MSS pouvait distinguer, dans un essai en double aveugle, l'haleine de quatre patients cancéreux de quatre personnes en bonne santé.
