- Les tests standard pour de nombreux problèmes de santé courants prennent des heures, voire des jours, pour donner des résultats.
- Cela conduit à l’anxiété des patients et peut retarder un traitement efficace.
- Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont utilisé l’apprentissage automatique pour développer un test permettant de détecter les changements dans les concentrations de protéines qui indiquent une maladie.
- En analysant rapidement les macromolécules dans les biofluides, tels que le sang, le liquide articulaire et la salive, le test pourrait renvoyer un diagnostic en seulement 2 minutes.
- Les chercheurs suggèrent qu’il pourrait être utile à la fois pour diagnostiquer et surveiller les conditions de santé.
Un diagnostic rapide est la clé du traitement efficace de nombreux problèmes de santé. Une méthode de diagnostic consiste à mesurer la concentration de différentes protéines dans les biofluides, comme le sang,
La polyarthrite rhumatoïde peut être indiquée par des changements dans le niveau d’acide hyaluronique dans le liquide synovial. Le niveau de
Le diagnostic repose donc souvent sur la mesure et l’analyse de ces protéines. Cependant, la plupart des tests nécessitent un grand volume de liquide, sont complexes à réaliser ou prennent plusieurs heures pour produire des résultats.
Maintenant, une équipe de l’Université de Swansea au Royaume-Uni a utilisé l’intelligence artificielle, sous forme d’apprentissage automatique, pour développer un test qui pourrait diagnostiquer des conditions en utilisant seulement un petit échantillon de biofluide. Le test produit des résultats en moins de 2 minutes, il peut donc être un moyen rapide de diagnostiquer et de surveiller les troubles courants.
« Nous sommes prêts à remettre en question le statu quo de la recherche médicale pour introduire de nouvelles technologies perturbatrices qui peuvent améliorer le diagnostic et la surveillance dans le but ultime de sauver des vies. Nous pensons que notre plate-forme peut offrir cela à long terme, et l’avènement de l’apprentissage automatique a rendu notre vision plus possible.
– Dr Francesco Del Giudice, chef de projet et professeur agrégé, Génie chimique, Faculté des sciences et d’ingénierie, Université de Swansea.
L’étude paraît dans Chimie analytique.
Sommaire
Analyse des fluides
Les biofluides, tels que le plasma sanguin, le liquide synovial et la salive, sont constitués d’eau contenant des macromolécules, dont beaucoup sont des protéines. Les protéines modifient les propriétés du fluide de Newtonien – ayant une viscosité constante – à non Newtonien. Sous l’effet d’une force externe, la viscosité des fluides non newtoniens change.
Les chercheurs ont utilisé un rhéomètre microfluidique pour analyser de minuscules volumes – 100 à 200 microlitres – de fluides non newtoniens en utilisant des
Le Dr Del Giudice a dit Nouvelles médicales aujourd’hui ce « [t]Le système a été développé en combinant des éléments existants de technologies commercialisées – par exemple, un microscope, des pompes à pression, un système de chauffage, un dispositif microfluidique – avec un algorithme d’apprentissage automatique formé en interne.
Dans leurs recherches, les chercheurs ont utilisé deux fluides différents, l’oxyde de polyéthylène (PEO) et l’acide hyaluronique (HA). Ils ont utilisé du PEO, un polymère standard pour les applications microfluidiques, pour démontrer la précision de l’appareil. Ils ont ensuite utilisé le rhéomètre microfluidique pour évaluer rapidement différentes concentrations de HA à différentes températures.
Pour imiter les biofluides, les chercheurs ont utilisé des concentrations de HA qui se situent dans la plage normale trouvée dans le liquide articulaire.
Potentiel de diagnostic rapide
Les chercheurs ont identifié le temps de relaxation le plus long du fluide comme biomarqueur potentiel de plusieurs problèmes de santé et maladies. Cette mesure peut identifier la contribution des plus grosses macromolécules dans une solution, ce qui est important pour évaluer l’état des articulations par le liquide synovial.
Le fibrinogène, qui est un indicateur de maladie cardiovasculaire, est une très grande macromolécule, il peut donc être facilement identifié à l’aide de ce système.
Un autre avantage de cette méthode est que seul un très petit volume de biofluide est nécessaire pour les tests. Dans leurs expériences, les chercheurs n’ont utilisé que 100 à 200 microlitres – environ 2 gouttes – de liquide.
Dans un contexte clinique, cela signifierait que seuls de petits échantillons de sang, de liquide synovial ou de salive devraient être prélevés sur les patients pour les tests.
Preuve de concept
Les chercheurs soulignent que leurs expériences n’ont prouvé que des concepts et que des tests avec de vrais biofluides sont essentiels avant que la méthode puisse être poussée plus loin.
« Le système n’a pas été testé en milieu clinique et il reste une preuve de concept. Nous recherchons actuellement des financements pour traduire notre preuve de concept dans le domaine médical. Pour les études sur le grade conjoint, nous recherchons des partenaires intéressés et nous pourrions commencer l’expérimentation préclinique prochainement. Pour la surveillance des maladies cardiovasculaires, avec un parcours estimé de 3 à 5 ans vers le milieu clinique et environ 2 ans pour tester dans des conditions précliniques.
– Dr Francesco Del Giudice
Cependant, si les résultats peuvent être reproduits dans des situations réelles, cela peut fournir une méthode rapide et fiable pour diagnostiquer et surveiller un certain nombre de problèmes de santé courants.
« 2 minutes, 2 gouttes de sang »
Le Dr Del Giudice a dit MNT: « Nous pensons que notre technologie pourrait devenir extrêmement importante pour surveiller la progression des maladies cardiovasculaires. Actuellement, la surveillance principalement physiologique est poursuivie à l’hôpital en raison du manque de personnel spécialisé et de la durée des examens (12 heures ou plus).
« Nous pensons plutôt que notre plate-forme pourrait être essentielle au point de service, près du lit du patient, et qu’elle permettrait une analyse rapide en 2 minutes en utilisant 2 gouttes de sang », a-t-il noté.
Cette méthode de test rapide montre un énorme potentiel, mais il reste encore du travail à faire avant qu’elle ne puisse être vue en milieu clinique.
