Sur la piste des contrevenants au dopage - La spectrométrie de masse sous vide permet de détecter des substances illicites

Sur la piste des contrevenants au dopage - La spectrométrie de masse sous vide permet de détecter des substances illicites

Le dopage est répandu dans de nombreux sports de haut niveau, mais difficile à prouver. Détecter des agents d'amélioration de la performance dans les échantillons de sang et d'urine nécessite des analyses complexes. Les pompes à vide sont un élément essentiel de cette technologie.
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En remportant le sprint aux 100 mètres en seulement 9,79 secondes lors des jeux olympiques de 1988 à Séoul, Ben Johnson n'a pas seulement décroché une médaille d'or. Le Canadien a également établi un nouveau record mondial et est enfin parvenu à battre son grand rival, le sprinter américain Carl Lewis. Mais à peine 68 heures plus tard, Ben Johnson devait rendre sa médaille. Il s'était dopé et du stanozolol, un stéroïde anabolisant, avait été détecté dans son urine.

Recherche permanente de l'inconnu

L'affaire Ben Johnson n'est que l'un des nombreux cas de dopage dans le monde du sport de haut niveau. À cette époque, tout comme aujourd'hui, les athlètes sont soumis à une pression énorme pour améliorer leurs performances, et certains considèrent les substances dopantes interdites comme un moyen efficace de réussir. La détection de ces substances dans des échantillons de sang et d'urine constitue un réel défi, malgré des contrôles réguliers et des analyses de pointe. En effet, bon nombre d'entre-elles sont métabolisées rapidement et le laps de temps durant lequel elles peuvent être détectées est court. De plus, de nouvelles drogues, ou variantes de substances déjà connues, ne cessent d'apparaître sur le marché. Le septuple vainqueur du Tour de France Lance Armstrong, par exemple, est parvenu à échapper aux contrôles pendant des années.

Les analyses les plus pointues sous vide

Dans leur recherche de substances suspectes, les laboratoires certifiés par l'Agence Mondiale Antidopage (AMA) s'appuient principalement sur la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. À l'aide du vide, cette technologie peut même détecter d'infimes traces de quelques picogrammes ou femtogrammes par millilitre d'urine.

Des extraits des prélèvements sont d'abord évaporés sous vide poussé et isolés en substances distinctes dans le chromatographe en phase gazeuse. Ces substances sont alors passées, les unes après les autres, dans le spectromètre de masse, qui les trie en fonction de leur masse et de leur charge. Les substances inconnues sont tout d'abord ionisées, le plus souvent par ionisation par impact d'électrons. Certaines des molécules se désintègrent en fragments chargés. Ces ions sont alors accélérés et passent à travers un champ électrique et magnétique pour venir finalement percuter le détecteur.

Tout ce procédé a lieu sous vide poussé afin que les ions ne soient pas dispersés suite à une collision avec des molécules d'air, et déviés de leur trajectoire vers le détecteur. Les systèmes de vide assurent une pression négative constante d'un millionième de millibar au maximum, tout au long des analyses.

Dès que le détecteur détecte des signaux, les spectres correspondants à la masse spécifique des molécules et des fragments sont enregistrés. Des logiciels spécifiques ainsi que des bases de données sont utilisés pour interpréter les résultats. Il est ainsi possible de tirer des conclusions sur les substances contenues dans les échantillons à partir des différentes valeurs maximales, et de calculer le taux de concentration de ces substances. Ces données peuvent alors être utilisées pour déterminer si une valeur limite a été dépassée.

Les échantillons d'urine sont très importants pour deux raisons. Premièrement, la plupart des substances interdites utilisées par les athlètes sont excrétées par les reins ; raison pour laquelle elles sont présentes en concentrations relativement élevées dans les échantillons d'urine. Cela les rend plus faciles à détecter, car même les instruments d'analyse à la pointe du progrès et avec la meilleure des résolutions, ne peuvent déterminer des quantités de substances qu'à partir d'un certain seuil.

Deuxièmement, de nombreuses substances dopantes sont détectables plus longtemps dans l'urine que dans le sang. Certaines substances disparaissent du sang après une journée mais peuvent encore être détectées dans l'urine sept à dix jours plus tard. La prise de stéroïdes anabolisants peut désormais être détectée pendant une durée de quatre semaines après l'arrêt de l'ingestion. Les analyses sanguines sont principalement réalisées pour contrôler si un sportif a modifié la capacité de transport d'oxygène de son sang par le biais de transfusions ou d'injections de facteurs de croissance tels que l'EPO (érythropoïétine).


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