Avant que les techniques modernes de laboratoire médical ne soient disponibles, les médecins ont diagnostiqué certaines maladies en sentant l'haleine d'un patient. Les scientifiques travaillent depuis des années pour développer des instruments analytiques qui peuvent imiter cette capacité de renifler et de diagnostiquer. Maintenant, les chercheurs rapportent dans la revue ACS Nano qu'ils ont identifié une « empreinte respiratoire » unique pour chaque maladie. En utilisant ces informations, ils ont conçu un appareil qui examine les échantillons d'haleine pour classer et diagnostiquer plusieurs types de maladies.

L'air expiré contient de l'azote, dioxyde de carbone et oxygène, ainsi qu'une petite quantité de plus de 100 autres composants chimiques volatils. Les quantités relatives de ces substances varient en fonction de l'état de santé d'une personne. Dès 400 av. J.-C., Hippocrate a dit à ses étudiants de "sentir l'haleine de vos patients" pour rechercher des indices de maladies telles que le diabète (qui crée une odeur sucrée). À des époques plus récentes, plusieurs équipes de scientifiques ont développé des éthylomètres expérimentaux, mais la plupart de ces instruments se concentrent sur un seul type de maladie, comme le cancer. Dans leur propre travail, Hossam Haick et une équipe de collaborateurs de 14 départements cliniques dans le monde voulaient créer un éthylotest capable de distinguer plusieurs maladies.

Les chercheurs ont développé une gamme de capteurs à l'échelle nanométrique pour détecter les composants individuels dans des milliers d'échantillons d'haleine de patients en bonne santé ou atteints de l'une des 17 maladies différentes, comme le cancer du rein ou la maladie de Parkinson. En analysant les résultats avec des techniques d'intelligence artificielle, l'équipe pourrait utiliser le tableau pour classer et diagnostiquer les conditions. L'équipe a utilisé la spectrométrie de masse pour identifier les composants respiratoires associés aux maladies. Ils ont découvert que chaque maladie produit une empreinte chimique volatile unique, basé sur des quantités différentes de 13 composants. Ils ont également montré que la présence d'une maladie n'empêcherait pas la détection d'autres - une condition préalable au développement d'un dispositif pratique pour dépister et diagnostiquer diverses maladies de manière non invasive, manière peu coûteuse et portable.