Des chercheurs diagnostiquent des maladies grâce à une goutte de sang, un microscope et l’IA.
Des scientifiques ont mis au point une technologie de diagnostic innovante qui analyse l’intégralité du processus de dessiccation d’une goutte de sang grâce à l’apprentissage automatique. Ce procédé pourrait révolutionner le dépistage médical et biologique, permettant une analyse rapide du sang et d’autres fluides biologiques à partir d’une seule goutte et d’une simple imagerie microscopique. Il rendrait ainsi accessible des outils de diagnostic performants et économiques aux populations défavorisées et aux pays en développement. Crédit : Advanced Intelligent Systems (2025). DOI : 10.1002/aisy.202500550
Il y a peu, l’idée de diagnostiquer une maladie à partir d’une goutte de sang était considérée comme une utopie. Aujourd’hui, cette technologie pourrait bientôt devenir réalité. Un groupe de scientifiques dirigé par des chercheurs de l’Université de Tokyo a mis au point un système automatisé à haut débit qui utilise l’imagerie de gouttelettes de biofluides (tels que le sang, la salive et l’urine) pour le diagnostic des maladies, dans le but de réduire le nombre de consommables et d’équipements nécessaires aux tests biomédicaux.
Ces travaux sont publiés dans la revue Advanced Intelligent Systems .
Dans ce processus, des images de gouttelettes de biofluide sont analysées par des algorithmes d’apprentissage automatique pour diagnostiquer les maladies. Fait remarquable, cette technologie repose sur le processus de séchage des gouttelettes de biofluide pour distinguer les échantillons normaux des échantillons anormaux.
Les tests de diagnostic médical actuels nécessitent généralement entre 5 et 10 millilitres de sang, ce qui implique un déplacement en clinique ou dans un centre de prélèvement pour effectuer la prise de sang à l’aide d’aiguilles et de tubes. Outre le fait d’être douloureuses, contraignantes et peu efficaces, les prises de sang restent souvent un luxe réservé aux pays développés dotés d’infrastructures de santé modernes.
En éliminant le besoin de services de prélèvement sanguin et autres consommables, les tests de diagnostic pourraient être mis en œuvre dans le monde entier afin d’améliorer le diagnostic des maladies et le rapport coût-efficacité.
« Nous avons entrepris de développer une approche simple, rapide et fiable pour analyser ce qui se passe lorsqu’une goutte de sang sèche sur une surface », a déclaré Miho Yanagisawa, professeure agrégée à la Faculté des arts et des sciences de l’Université de Tokyo.
« Traditionnellement, les chercheurs se concentraient uniquement sur le motif final obtenu après séchage. Dans notre étude, nous avons élargi notre champ d’observation en observant l’intégralité du processus de séchage en temps réel. En suivant l’évolution de la forme et des structures internes de la gouttelette au fil du temps, nous avons pu recueillir de précieuses informations sur la composition du fluide. »
En utilisant l’apprentissage automatique, l’équipe a pu « décoder » l’évolution des schémas dans les gouttelettes de sang en train de sécher, ce qui lui a permis de distinguer clairement le sang sain des échantillons présentant des anomalies en se basant uniquement sur leur comportement de séchage.
Il est important de noter que cette technique ne nécessite pas d’équipement spécialisé pour établir un diagnostic précis.
Les images d’échantillons de sang séché sont acquises par microscopie à fond clair (transmission de lumière blanche à travers l’échantillon, qui apparaît sombre sur un fond clair) et à l’aide d’un objectif standard 4x, qui grossit les échantillons quatre fois. Les images sont acquises en continu grâce à une caméra numérique fixée sur le microscope.
Ce même processus peut également être utilisé pour analyser d’autres fluides corporels , notamment la salive et l’urine, élargissant ainsi les capacités de diagnostic sans nécessiter d’équipement supplémentaire.
« L’enseignement principal est que chaque instant du processus de séchage recèle de précieux indices, et pas seulement le motif final. Chaque étape révèle comment les protéines, les cellules et autres composants se déplacent et se réorganisent au sein de la gouttelette, racontant ainsi une “histoire” dynamique de l’état interne de l’échantillon », explique Anusuya Pal, chercheuse postdoctorale au laboratoire Yanagisawa et première auteure de l’article.
En combinant ces informations évolutives avec l’apprentissage automatique, l’équipe peut identifier avec précision des anomalies subtiles dans les échantillons sanguins . « Cette approche ouvre de nouvelles perspectives en matière de diagnostic médical : une méthode simple, rapide et peu coûteuse, mais aussi remarquablement instructive », a déclaré Pal.
Cette recherche apporte la preuve de concept à l’équipe, démontrant l’efficacité d’une méthode de dépistage de maladies telles que le diabète, la grippe, le paludisme et autres, qui présente un potentiel important sur le terrain. Idéalement, les chercheurs espèrent transposer leur méthodologie en un outil de dépistage mobile et pratique destiné aux pays en développement.
« Un tel outil pourrait rendre le suivi sanitaire plus rapide, plus abordable et plus accessible, notamment dans les communautés où l’accès aux analyses de laboratoire est limité. Notre objectif est d’apporter les connaissances acquises en laboratoire directement au chevet du patient, permettant ainsi un dépistage précoce et des soins de santé préventifs pour tous », a déclaré Amalesh Gope, professeur adjoint à l’université de Tezpur en Inde et co-auteur de l’étude.