La détection des nitrites est une procédure de routine, utilisée notamment dans les laboratoires de biologie et les hôpitaux, pour faciliter le diagnostic des infections des voies urinaires (IVU). Un test positif aux nitrites suggère que la cause de l’infection urinaire est un organisme Gram négatif, le plus souvent Escherichia coli, bactérie responsable de 75 % à 95 % des infections urinaires. En effet, la présence de nitrites dans les urines est due à la conversion bactérienne des nitrates endogènes en nitrites. Elle peut être le signe d’une infection par ces types de bactéries et, par conséquent, un indicateur indirect couramment employé pour détecter une bactériurie. Actuellement, la méthode la plus courante pour détecter rapidement les nitrites utilise des bandelettes colorimétriques reposant sur la réaction de Griess, où les nitrites réagissent avec le réactif de Griess. Bien que cette méthode soit peu coûteuse, qu’elle nécessite peu de temps et d’expertise, l’interprétation du résultat peut être subjective, sa sensibilité est relativement limitée (environ 10 µM en pratique) et elle ne donne pas d’indication sur la concentration réelle des nitrites présents.
C’est pourquoi le CEA-LIST a travaillé en collaboration avec USENSE sur le développement d’une méthode alternative du dosage des nitrites dans les urines. USENSE est une start-up française qui développe un dispositif médical connecté et portable permettant la mesure précise et instantanée de plusieurs biomarqueurs dans l’urine.
Une méthode analytique reposant sur la détection électrochimique des nitrites dans l’urine à l’aide d’électrodes en diamant dopé au bore a alors vu le jour. Cette méthode tire avantage des propriétés remarquables des électrodes en diamant dopé au bore, fabriquées au CEA-List, à savoir une large fenêtre de potentiel en milieu aqueux, un faible courant capacitif de double couche, et une capacité d’autonettoyage de la surface des électrodes grâce à un procédé électrochimique breveté par le laboratoire il y a quelques années. Cette capacité d’autonettoyage permet en particulier la répétition des mesures un grand nombre de fois, estimé à plusieurs dizaines de milliers sans remplacer les électrodes. Concrètement, la méthode développée repose sur une réduction électrochimique des nitrosamines, formés en particulier dans les urines à l’issue de la réaction spontanée des nitrites avec les tryptophanes provenant de la dégradation naturelle des protéines dans le corps humain.
Le protocole a été validé sur des centaines d’échantillons d’urine de patients en milieu hospitalier et laboratoire d’analyse en partenariat avec USENSE. Il permet la détection sélective des nitrites dans les urines avec un seuil de détection autour de 0,5 micromolaire.
Le diamant, avec ses caractéristiques uniques et sa réutilisabilité quasi-infinie, possède le potentiel pour transformer le diagnostic médical.
