Et si quelques larmes suffisaient un jour à obtenir des informations sur la santé de notre cerveau ? Des chercheurs brésiliens ont conçu un petit capteur capable de mesurer la dopamine dans le liquide lacrymal, sans aiguille ni prélèvement sanguin. Présentée dans une étude publiée dans la revue ACS Omega, cette technologie pourrait ouvrir la voie à une surveillance plus simple de certaines maladies neurologiques, dont la maladie de Parkinson. 

Un capteur en graphène pour mesurer la dopamine

La dopamine est un neurotransmetteur impliqué notamment dans le contrôle des mouvements, l'apprentissage, la motivation et la régulation des émotions. Dans la maladie de Parkinson, les neurones qui la produisent dégénèrent progressivement dans certaines régions du cerveau.

Pour mesurer la dopamine, l'équipe de l'Université fédérale de Pelotas, au Brésil, a créé un capteur électrochimique de la taille d'un timbre-poste. À l'aide d'un laser, les chercheurs ont transformé la surface d'une fine feuille de plastique en une structure de carbone conducteur proche du graphène. Très poreuse, elle offre de nombreuses zones de contact avec les molécules présentes dans les larmes.

Les scientifiques ont ensuite ajouté du nickel et de l'urée afin d'agrandir ces pores et de rendre la surface encore plus sensible à la dopamine. Lorsque le neurotransmetteur se dépose sur le capteur, il provoque une réaction chimique qui libère des électrons. Le dispositif transforme alors ce déplacement d'électrons en un signal électrique : plus la quantité de dopamine présente dans l'échantillon est importante, plus le signal enregistré est intense.

Contrairement à certains capteurs biologiques, ce modèle n'a pas besoin d'enzymes pour reconnaître la dopamine. Il pourrait donc être moins coûteux à fabriquer, plus facile à conserver et plus stable dans le temps.

« Notre objectif est de faciliter la détection ultra-précoce des troubles neurologiques, créant ainsi des opportunités d'interventions cliniques avant que les symptômes majeurs ne se manifestent  », explique Neftalí Lênin Villarreal Carreño, auteur correspondant de l'étude.

Des résultats très précis dans des larmes artificielles

Les chercheurs ont ajouté différentes quantités de dopamine à un liquide reproduisant la composition des larmes humaines. Le dispositif est parvenu à repérer des quantités extrêmement faibles de ce neurotransmetteur, jusqu'à 17,86 nanomoles par litre.

Les taux de récupération étaient compris entre 99,7 % et 100,1 %. Autrement dit, le capteur a mesuré avec une grande précision la dopamine présente dans les différents échantillons. Les résultats sont restés fiables malgré la présence d'autres substances que l'on retrouve normalement dans les larmes, comme le glucose, l'urée ou certaines protéines.

« Notre capteur peut détecter la dopamine depuis des concentrations très inférieures au niveau de référence chez une personne en bonne santé jusqu'à des niveaux trois fois supérieurs », précise Lucas Minghini Gonçalves, coauteur de l'étude.

La méthode pourrait, à terme, contribuer au suivi de maladies associées à des modifications du système dopaminergique, comme Parkinson, mais aussi de certains troubles psychiatriques comme la schizophrénie. Les larmes présentent ici un avantage évident : elles peuvent être recueillies rapidement, sans douleur et sans procédure invasive.

Les chercheurs envisagent désormais des études sur des larmes humaines et le développement d'un appareil utilisable directement au chevet du patient. Une étape indispensable pour savoir si cette technologie prometteuse peut réellement devenir un outil de dépistage ou de suivi clinique.