Les masques de visage chirurgical aident à prévenir la propagation des agents pathogènes en suspension dans l’air et ont donc été omniprésents pendant la pandémie Covid-19. Maintenant, un masque modifié pourrait également protéger un porteur en détectant des problèmes de santé, notamment une maladie rénale chronique.
Les chercheurs signalent Capteurs ACS Incorporé un capteur de respiration spécialisé dans le tissu d’un masque facial pour détecter les métabolites associés à la maladie. Dans les tests initiaux, le capteur a correctement identifié les personnes avec la condition la plupart du temps.
Les reins éliminent les déchets fabriqués par les processus métaboliques du corps. Mais dans le cas d’une maladie rénale chronique (CKD), ces organes sont devenus endommagés et perdent la fonction au fil du temps, ce qui peut avoir de vastes implications sur la santé d’une personne.
Les Centers for Disease Control and Prevention américains estiment que 35 millions d’Américains ont des IRC, et bien d’autres pourraient avoir la maladie sans le savoir, peut-être à un stade précoce. Actuellement, les professionnels de la santé diagnostiquent la condition en mesurant les métabolites dans le sang ou l’urine, mais des systèmes à faible coût et à faible technologie, comme ceux fabriqués à partir de bonbons spécialisés, pourraient faciliter le processus.
Les capteurs de respiration chimique sont un autre outil de diagnostic actuellement exploré parce que les personnes atteintes de CKD expirent des niveaux élevés d’ammoniac – un produit chimique associé à la condition. Cependant, l’ammoniac est également associé à d’autres problèmes de santé. Corrado di Natale et ses collègues voulaient créer un capteur spécifique qui détecte simultanément l’ammoniac et d’autres métabolites liés à la CKD.
Pour plus de facilité d’utilisation, ils ont incorporé le capteur sous une forme familière: un masque facial chirurgical. Pour créer le capteur de respiration, l’équipe a d’abord enrobé des électrodes d’argent avec un polymère conducteur couramment utilisé dans les capteurs chimiques. Le polymère a été modifié avec des porphyrines – des molécules sensibles aux composés volatils – pour stimuler la sensibilité.
Les électrodes revêtues ont été placées entre les couches d’un masque facial médical jetable et les fils ont connecté l’appareil à une lecture électronique.
Lorsque des gaz sélectionnés ont interagi avec ce polymère spécialisé, il a provoqué un changement mesurable de la résistance électrique. Ces premières expériences dans l’air ont confirmé la sensibilité élevée du capteur pour les métabolites liés à la CKD, notamment l’ammoniac, l’éthanol, le propanol et l’acétone.
Ensuite, les masques de visage spécialisés ont été testés sur 100 personnes. Environ la moitié des participants avaient un diagnostic de CKD, et l’autre moitié (le groupe témoin) ne l’a pas fait.
Les capteurs ont détecté plusieurs composés dans le souffle des participants, et l’analyse statistique des données a révélé un schéma clair distinguant les participants atteints de CKD du groupe témoin.
Le capteur de l’équipe s’est correctement identifié lorsqu’un patient avait 84% du temps (vrai positif) et qu’un patient n’avait pas 88% du temps (vrai négatif). De plus, les résultats suggèrent que les données du capteur peuvent être utilisées pour estimer l’étape de l’IRC, qui pourrait être très précieuse dans le processus de diagnostic.
Les chercheurs disent que ces résultats présentent le potentiel de surveillance simple, non invasive et rentable des patients atteints de CKD.
« La mise en œuvre de cette technologie devrait améliorer la gestion des patients atteints de CKD en facilitant l’identification en temps opportun des changements de progression de la maladie », a déclaré Sergio Bernardini et Annalisa Noce, co-auteurs de l’étude.
