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Analyser rapidement l'air expiré en détectant plusieurs molécules simultanément

La plupart des dispositifs laser utilisés pour identifier des molécules dans l'air ne peuvent en identifier qu'une seule à la fois. Des chercheurs ont développé un petit système simple pour détecter rapidement plusieurs molécules dans l'air expiré avec une haute précision.
Analyser rapidement l'air expiré en détectant plusieurs molécules simultanément
L'augmentation de la concentration en peroxyde d'hydrogène (H2O2) dans l'air expiré est considérée comme un indicateur fiable de maladies pulmonaires comme l'asthme et la bronchopneumopathie chronique obstructive. Elle a également été associée à l'exposition à des polluants de l'air comme l'ozone (O3). Mesurer et surveiller de manière sensible et précise les biomarqueurs présents dans l'air expiré est une manière non-invasive d'obtenir des informations fiables et pertinentes pour le diagnostic et le traitement des maladies.

Les lasers infrarouges (en particulier, les lasers à cascade quantique onde continue (cw-QCL)) avec spécialisation pour l'utilisation spectroscopique ont été largement utilisés pour déterminer les contenus d'échantillons à des fins médicales, militaires et environnementales. Cependant, la spécialisation impose une limitation de réglage étroit sur le domaine spectral qui nécessite l'utilisation de plusieurs lasers à cascade quantique (QCL) pour détecter plusieurs molécules.

Le soutien de l'UE au projet QCLASER NOSE («Ultrasensitive quantum cascade laser spectroscopy for the heterodyne detection of exhaled biomarkers») a permis à des chercheurs de développer un petit instrument de taille A4 capable de détecter plusieurs molécules intéressantes d'un point de vue médical.

Constitué d'une puce QCL dans une cavité résonante (EC) à vaste gamme de réglage, l'instrument présente une vitesse élevée de réglage et une haute résolution, ainsi que l'exploitation d'une technique nouvelle, la spectroscopie d'absorption en cavité résonante (ICOS). La souplesse inhérente de la conception facilite l'utilisation de l'instrumentation avec d'autres QCL à d'autres longueurs d'ondes sans modifier la configuration de la cavité résonante. Les chercheurs ont démontré sa capacité à détecter toute absorption dans la région de longueurs d'ondes de l'infrarouge moyen de 8 micromètres qui est caractéristique de nombreuses molécules pertinentes d'un point de vue biologique.

Le capteur QCLASER NOSE a réussi à détecter une variété de gaz en quelques secondes. La technique d'ICOS le rend particulièrement utile pour la détection des concentrations à l'état de trace de biomarqueurs dans l'air expiré. La commercialisation finale de ce petit système facile d'utilisation pourrait avoir un impact important en termes de diagnostic des maladies, ainsi qu'en médecine préventive.

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