L’Espagne est le deuxième pays européen où la prévalence de cette maladie chronique est la plus élevée, avec près de 400 000 nouveaux cas de diabète par an, selon les données de la Société espagnole du diabète (SED). La majorité des plus de 5,2 millions de citoyens espagnols qui souffrent de cette pathologie doivent surveiller en permanence leur taux de sucre dans le sang pour éviter d’autres affections, et dans de nombreux cas, cela signifie recourir à des piqûres quotidiennes au doigt. Bien qu’il existe des dispositifs technologiques qui peuvent les remplacer, comme l’invention sévillane pour mesurer la glycémie, les scientifiques du monde entier poursuivent leurs recherches pour proposer de nouvelles solutions non invasives pour un contrôle constant de la glycémie.
Aujourd’hui, dans le cadre d’une avancée pionnière à l’intersection des appareils portables et du diagnostic médical, des chercheurs de l’Université technologique de Nanyang à Singapour ont dévoilé un pansement intelligent révolutionnaire qui peut être porté directement sur la peau. Cet appareil, détaillé dans une étude récente publiée dans Analytical Chemistrypromet de transformer la façon dont nous contrôlons notre santé en fournissant mesures en temps réel de biomarqueurs clés tels que le glucose.
Conçu par une équipe dirigée par le professeur Yu-Cheng Chen de la Singapore School of Electrical and Electronic Engineering, Ce patch transparent détecte les changements chimiques en analysant la sueur. « En combinant un microlaser avec un film d’hydrogel souple, nous avons démontré la faisabilité d’un laser portable pour offrir une expérience de suivi de santé plus agréable aux patients », explique Chen lui-même dans un communiqué de presse.
Idéal pour les diabétiques
Les diabétiques bénéficieraient le plus de cette technologie une fois qu’elle serait produite à l’échelle industrielle, puisqu’elle permettrait d’éviter les crevaisons, mais aussi aidera les personnes souffrant de problèmes rénaux grâce à sa détection précise des niveaux d’urée dans l’organisme.
Le cœur de ces bandes intelligentes est gouttelettes microscopiques de cristaux liquides cholestériques (CLC). Chacun d’eux a l’épaisseur d’un cheveu humain et agit comme de minuscules lasers lorsqu’il est excité par la lumière. Le génie de cette conception réside dans la façon dont ces microgouttelettes réagissent aux différents produits chimiques présents dans la sueur.
Le pansement intelligent pour vous aider à surveiller votre santé sans crever
À mesure que la composition de la sueur change, le comportement des cristaux liquides change également. modifier la couleur de la lumière laser qu’ils émettent. Ce changement peut être mesuré avec précision, permettant à l’appareil de quantifier les niveaux de diverses substances présentes dans le corps. Afin de coller à la peau et de rester souples, les CLC sont noyés dans un film hydrogel flexible en Polyacrylamide (PAAm).
Le processus de fabrication de ces capteurs implique un équilibre délicat entre chimie et physique. Les chercheurs ont utilisé une technique appelée sonification pour créer les microgouttelettes CLC, suivies d’un filtrage minutieux pour garantir une taille uniforme. Les gouttelettes ont ensuite été mises en suspension dans une solution contenant les ingrédients de l’hydrogel, ainsi que des enzymes spécifiques à chaque biomarqueur. L’hydrogel se solidifie avec la lumière ultraviolette et les microgouttelettes sont piégées dans ce type de petit pansement qui peut être collé n’importe où sur le corps.
Guocheng Fang, Yu-Cheng Chen et Nie Ningyuan, les trois auteurs principaux de l’étude NTU Singapore Omicrono
Les chercheurs ont démontré la capacité de ces capteurs à mesurer le lactate, le glucose et l’urée, qui fournissent des informations très précieuses sur l’état de santé d’une personne. Pour parvenir à la détection des différents biomarqueurs, les chercheurs ont utilisé des modifications chimiques dans les microgouttelettes CLC afin qu’elles interagissent de manière sélective avec leurs molécules cibles, provoquant des changements mesurables dans la sortie laser.
Les niveaux de lactate, par exemple, peuvent indiquer l’intensité de l’effort physique et sont particulièrement utile pour les athlètes lors du suivi de leur entraînement. Les mesures de glucose sont cruciales pour la gestion du diabète, tandis que les niveaux d’urée peuvent fournir des indices sur la fonction rénale et la santé métabolique globale.
Méthode non invasive
Ce qui distingue cette technologie est son caractère non invasif. Contrairement aux méthodes classiques, qui nécessitent généralement des prélèvements sanguins, ce capteur fonctionne au contact de la peau, analyser la sueur sans avoir recours à des aiguilles ni à des tests encore plus inconfortables. Cela pourrait changer la donne pour les personnes qui ont besoin d’une surveillance fréquente de ces biomarqueurs, offrant une alternative confortable et indolore aux méthodes actuelles.
La flexibilité et la durabilité du film hydrogel sont essentielles pour réaliser son potentiel en tant qu’appareil portable. Les chercheurs Soumis le capteur à des tests rigoureux de flexion et de stabilité thermique. Étonnamment, l’appareil a conservé sa fonctionnalité même lorsqu’il est complètement plié grâce à sa conception, qui minimise la contrainte exercée sur les microgouttelettes CLC. Il a également démontré sa stabilité sur une large plage de températures, entre 27°C et 40°C.
Pour tester la possibilité d’appliquer leur invention dans le monde réel, les chercheurs ont mené des expériences avec plusieurs volontaires. Les participants à ces essais pratiquaient diverses activités physiques pour provoquer la transpiration, ce qui leur permettait mesurer les changements dans les niveaux de biomarqueurs dans différentes circonstancesavant et après avoir consommé des aliments spécifiques et après avoir été soumis à différentes intensités d’exercice.
La meilleure nouvelle est que l’appareil a affiché Haute sensibilité, détectant de minuscules changements dans les niveaux de glucose aussi petits que 0,001 mm, 100 fois mieux que les technologies existantes. « Notre appareil est capable de détecter des niveaux élevés et faibles de biomarqueurs », explique Nie Ningyuan, un autre auteur de l’étude. « Cela est particulièrement bénéfique pour les patients diabétiques, car les appareils actuels se concentrent uniquement sur la surveillance de niveaux de glucose élevés, mais pas sur des niveaux anormaux ou faibles, qui peuvent indiquer d’autres complications de santé. »
L’appareil se connecte au mobile pour offrir les résultats NTU Singapore Omicrono
Selon une vidéo publiée par l’Université de Singapour elle-même, les informations de mesure parviennent à un téléphone mobile qui, grâce à une application, permet de surveiller en détail tous les paramètres et de proposer des informations à l’utilisateur de manière simple et intuitive.
Cependant, il reste encore de nombreux défis à relever avant de voir une utilisation généralisée de ces correctifs. Garantie Performances constantes quels que soient les types de peau et les compositions de sueur Ce sera crucial pour votre réussite. Les chercheurs devront également aborder des questions telles que la durabilité à long terme, les besoins en énergie et l’interprétation des données pour un usage quotidien.