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Un analyseur de souffle portable pour surveiller le métabolisme et l’hygiène buccale

L’analyse de la respiration présente un intérêt croissant pour la surveillance de la santé et du métabolisme, mais elle n’est effectuée que dans des laboratoires médicaux. Un appareil portable révolutionnaire qui mesure les composés métaboliques dans l’haleine promet d’évaluer avec précision notre régime physique et alimentaire dans le confort du domicile.

Économie numérique
Santé

Les gens s’intéressent de plus en plus à l’impact de la nourriture et de l’exercice sur leur santé, leur poids et leur bien-être. Ils emploient des montres cardio et des pèse-personnes intelligents pour surveiller leurs exercices, leur poids et leur régime alimentaire, souvent sans obtenir les résultats escomptés. Examiner le métabolisme d’un individu, en particulier certains marqueurs métaboliques liés à la combustion des matières grasses, peut aider à évaluer et à ajuster son programme d’entraînement.

La chromatographie en phase gazeuse pour l’analyse du souffle

Pour remédier à ce problème, le projet Breath_Intelligence financé par l’UE a développé un appareil portable basé sur la chromatographie en phase gazeuse simplifiée, capable de rechercher rapidement les différents éléments composant le souffle. «L’idée consistait à développer un outil multifonctionnel pour l’analyse personnalisée du souffle permettant une vision plus globale du métabolisme d’une personne», explique le Dr Alain Grisel, PDG de MICROSENS et directeur administratif du projet. Le dispositif associe un capteur de gaz très sensible à une colonne de séparation chromatographique microfabriquée du même diamètre qu’un cheveu. Lorsque l’échantillon passe par la colonne, les différents composés gazeux interagissent avec le revêtement de la colonne et se séparent, atteignant le capteur à différents moments. Breath_Intelligence a la capacité de séparer les composés gazeux présents dans le souffle humain en moins de deux minutes. Il fournit une «empreinte respiratoire» de plusieurs composés clés unique pour chaque individu. Les partenaires se concentrent sur la mesure de différents biomarqueurs liés au métabolisme, comme l’acétone, l’ammoniac, l’alcool éthylique, les composés sulfuriques et l’hydrogène. Le dispositif a été testé pour surveiller la mauvaise haleine du souffle dans une étude menée en collaboration avec le service dentaire de l’hôpital universitaire de Bâle, où Breath_Intelligence a utilisé et amélioré des systèmes de mesure de l’halitose, soit la mauvaise haleine. Ces résultats ont incité les partenaires à élargir les applications de l’appareil à la surveillance des marqueurs métaboliques du souffle.

Les mérites de Breath_Intelligence

Au cours du projet, financé par la phase 1 de l’instrument dédié aux PME, MICROSENS a entrepris une miniaturisation technologique du prototype, donnant ainsi naissance à un système compact proposant des performances améliorées et une interface plus conviviale. «La création et la combinaison de pièces miniatures dans un appareil portable pour l’analyse du souffle constituent sans aucun doute la plus grande réalisation du projet», souligne la Dre Ulrike Lehmann, coordinatrice du projet. Les solutions existantes pour l’analyse du souffle ne peuvent mesurer que très peu de composés prédéterminés, l’éthylométrie ou les odeurs de nourriture nuisant souvent aux performances du système. Comparé aux technologies existantes, le système de mesure Breath_Intelligence est extrêmement polyvalent et sélectif. La sélectivité est obtenue grâce à la microcolonne chromatographique et au capteur de gaz hautement sensible. Le système Breath_Intelligence permet de détecter plusieurs composés du souffle à partir d’un seul échantillon. La conception modulaire permet d’augmenter la fonctionnalité du système. De futures collaborations avec différentes institutions sportives, organisations de conseil en nutrition et les salles de sport valideront l’appareil pour des applications supplémentaires. Les partenaires du projet sont convaincus que les caractéristiques uniques du dispositif Breath_Intelligence répondront aux besoins des personnes intéressées par la surveillance de leur santé et de leur bien-être personnels afin de concevoir des schémas nutritionnels et des programmes d’exercices personnalisés et sains. Suite à l’analyse des coûts de fabrication, les partenaires du projet ont établi un modèle commercial, le lancement de l’appareil sur le marché est ainsi prévu pour 2022.

Mots‑clés

Breath_Intelligence, analyse du souffle, appareil portable, métabolisme, chromatographie en phase gazeuse, capteur, hygiène buccale, halitose, acétone

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