Pneumatic valves and wiring on an optical breadboard
Omega temperature controller displaying 24.5°C
Bondhus hex drivers and laser safety goggles on an optical table
Blue gas lasers mounted on an optical table
Gas pressure regulator on a stainless steel vacuum vessel
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La Preuve de Concept

À la fin de 2008, après plus de trois ans de développement, le prototype de démonstration de LifeSens de Picomole était enfin monté sur un chariot à roulettes. Au départ, cela avait semblé absurde. Pourtant, les scientifiques et ingénieurs qui s’étaient joints à Picomole au cours de ces premières années avaient réussi à miniaturiser l’appareil de laboratoire que j’avais construit, qui occupait autrefois une table optique de 4 × 8 pieds entourée de racks d’équipement. Il était maintenant possible de le déplacer dans un environnement comme un hôpital.

Le prototype de démonstration de LifeSens, montré sous deux angles Le prototype de démonstration de LifeSens, vers 2008.

Mais LifeSens demeurait essentiellement un concept théorique en ce qui concerne le diagnostic clinique. La quasi-totalité de nos premiers tests en laboratoire avait été effectuée avec des gaz purs dans de l’azote de haute pureté, et non avec des mélanges d’air complexes. Nous avions prélevé quelques échantillons de notre propre haleine en laboratoire, mais les métabolites respiratoires que nous avions observés, comme le méthanol et l’isoprène, se situaient dans les plages normales pour des individus en bonne santé selon la littérature scientifique.

Nous avions besoin d’une vérification de base. Quelque chose qui ferait grimper les niveaux d’un métabolite respiratoire de la même façon qu’une maladie pourrait le faire. Mon modèle informatique de LifeSens suggérait qu’il aurait une grande sensibilité à l’éthanol, ce qui était commode et non toxique (consommé en quantités raisonnables). Certaines variables expérimentales importantes ne pouvaient être qu’estimées à l’avance, comme l’efficacité avec laquelle notre processus de collecte d’échantillons par tubes sorbants capturerait l’éthanol d’un vrai échantillon d’haleine. Nous ne savions pas avec certitude si ça fonctionnerait la première fois, mais nous étions sur le point de le découvrir.

Nous avons envisagé diverses options pour la boisson alcoolisée à consommer et nous avons opté pour la vodka. Notre raisonnement était qu’il s’agissait d’une solution plus simple que n’importe quel alcool brun, et qu’elle devrait contenir moins d’impuretés susceptibles de compliquer l’analyse. Comme nous ne savions pas dans quelle mesure LifeSens serait efficace pour détecter l’éthanol, nous devions lui fournir un signal fort. J’ai fait un calcul rapide et décidé de prendre une dose de 4 onces de vodka. Enfin, afin de fixer le temps initial t0 de l’étude, le sujet devrait tout avaler rapidement — pas question de siroter.

Ce n’était pas une tâche à déléguer à l’un de mes employés, alors je suis devenu le premier sujet d’essai de Picomole. Dès que l’équipe fut prête, j’ai calé la vodka et l’expérience a commencé. Je me suis rincé la bouche avec de l’eau pour éliminer toute trace d’éthanol qui y restait (nous pensions que l’alcool buccal pourrait contaminer les échantillons d’air alvéolaire lors de l’expiration du sujet et faire gonfler artificiellement la valeur mesurée). Et j’ai commencé à donner des échantillons d’haleine.

Nous n’avions qu’une petite réserve de tubes sorbants, ce qui limitait le nombre d’échantillons que nous pouvions collecter, et chaque processus de désorption et d’analyse prenait environ une heure à compléter à l’époque. Cela signifiait que chaque maillon de la chaîne expérimentale devait fonctionner comme une horloge pendant toute la durée. L’équipe avait fort à faire pour maintenir tout en marche. Rapidement, la vodka a atteint ma circulation sanguine et je me suis retrouvé incapable de faire quoi que ce soit d’utile. J’ai donné des échantillons d’haleine toutes les 30 minutes pendant les quatre heures suivantes en essayant de rester hors du chemin.

Quand ce fut terminé, les résultats dépassèrent tout ce que nous avions espéré, et même davantage. LifeSens était submergé de signal. Nous avions tellement craint que ça ne fonctionne pas que nous avions tiré complètement dans l’autre direction. Et puis nous avons aussi commencé à observer une hausse constante de l’acétaldéhyde exhalé, ce qui confirmait que l’alcool dans mon sang était métabolisé par mon foie.

Ce jour-là, LifeSens a cessé d’être une belle idée. C’est devenu une vraie chose.