Ce masque intelligent surveille votre santé en temps réel grâce à votre haleine, une révolution imminente ?

David Bême Rédacteur en chef

L’air expiré d’une personne – qui fournit des informations susceptibles de révéler diverses perspectives sur la santé – est jusqu’à présent difficile à analyser. Désormais, un nouveau "masque intelligent" permet une surveillance en temps réel et non invasive de ce que les gens expirent. Le masque, baptisé EBCare, capture et analyse le condensat d’air expiré (EBC), et offre une solution prometteuse pour une analyse continue de l’EBC à un coût abordable.

Un dispositif incroyablement innovant

"Surveiller l’haleine d’un patient est une pratique courante, par exemple pour évaluer l’asthme et d’autres problèmes respiratoires. Cependant, cela nécessite que le patient se rende dans une clinique pour le prélèvement d’échantillons, suivi d’une période d’attente pour les résultats de laboratoire", explique Wei Gao, professeur d'ingénierie médicale à Caltech et chercheur principal d’une nouvelle étude décrivant le masque dans la revue Science. Les chercheurs ont également noté que la généralisation du port du masque depuis l’épidémie de COVID-19 offre une opportunité inédite pour une surveillance personnalisée en temps réel de notre propre santé à la maison ou au bureau. Si l’analyse est fiable, elle permettrait par exemple de détecter certaines maladies mais aussi d’évaluer l’efficacité d’un traitement en cours.

Première étape, le masque doit refroidir la vapeur d'haleine jusqu'à la transformer en liquide. Pour cela, le nouveau masque de Gao possède un système de refroidissement passif par évaporation de l'hydrogel et par rayonnement des métamatériaux et un cadre d'appareil à haute conductivité thermique. "Le condensat d'haleine contient des gaz solubles ainsi que des substances non volatiles sous forme d'aérosols ou de gouttelettes, telles que des substances métaboliques, des indicateurs inflammatoires et des agents pathogènes" explique Wenzheng Heng, auteur principal de l'étude et étudiant diplômé à Caltech.

Une fois que l'air a été transformé en liquide, une série de capillaires (inspirés de la manière dont les plantes transporte l’eau), appartenant à une classe de dispositifs appelés microfluidique bioinspirée, transporte immédiatement le liquide vers des capteurs pour analyse. Les résultats de l'analyse sont ensuite transmis sans fil à un téléphone, une tablette ou un ordinateur personnel. "Le masque intelligent peut être préparé à un coût relativement faible", explique Gao. "Il est conçu pour ne coûter qu'environ 1 dollar en matériaux".

Une précision jamais vue dans un masque

Afin d’éprouver l’efficacité de leur dispositif, l'équipe a réalisé une série d'études axées sur des patients souffrant d'asthme ou de BPCO. Ils ont surveillé l'haleine des patients pour détecter la présence de nitrite, un biomarqueur de l'inflammation dans les deux cas. Les résultats ont montré que les masques détectaient avec précision le biomarqueur, indiquant une inflammation des voies respiratoires des patients.

Dans une autre étude, l’équipe a démontré que les masques détectaient avec précision les niveaux d’alcool dans le sang, ce qui suggère que les masques pourraient être utilisés pour des contrôles routiers.

Ils ont également étudié comment ces masques pourraient être utilisés pour évaluer les niveaux d’urée dans le sang dans le cadre de la surveillance et de la gestion des maladies rénales. Dans le même temps, l’urée augmente dans la salive, qui se décompose en gaz ammoniac, ce qui entraîne des niveaux d’ammonium plus élevés dans le condensat respiratoire. La nouvelle étude a montré que les masques intelligents pouvaient détecter avec précision ces niveaux d’ammonium, reflétant de près les niveaux d’urée dans le sang.

Pour le Pr Gao, "Nous souhaitons étendre cette technologie pour y intégrer différents marqueurs liés à divers problèmes de santé. C'est une base pour créer un masque qui fonctionne comme une plate-forme polyvalente de surveillance de la santé générale".

Des implications pour l'avenir de la santé ?

L'introduction de ce masque intelligent pourrait représenter un tournant majeur dans la manière dont les professionnels de la santé et les individus gèrent les maladies. Non seulement il pourrait réduire la propagation des infections grâce à une détection plus rapide, mais il pourrait également alléger la charge sur les systèmes de santé en facilitant un dépistage à domicile et en temps réel.

Cependant, des défis demeurent. Au-delà d'une confirmation de sa fiabilité, la production à grande échelle, l'acceptation par le grand public, et la gestion des données personnelles sont autant de questions qui devront être abordées avant une adoption par le grand public.