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Un capteur intelligent extensible offre une alternative prometteuse aux tests sanguins douloureux

Un nouveau capteur portable analyse les taux de pH présents dans la sueur, ce qui ouvre la voie au suivi sans aiguilles des maladies chroniques.
Un capteur intelligent extensible offre une alternative prometteuse aux tests sanguins douloureux
Des chercheurs ont créé un capteur flexible et sans fil qui se porte sur la peau et surveille en temps réel le pH de la sueur du porteur. Développé dans le cadre du projet CONTEST financé par l’UE, le dispositif constitue une étape vers la suppression des tests sanguins invasifs en surveillant les taux chimiques présents dans le corps.

Le suivi des maladies chroniques comme le diabète et la néphropathie nécessite actuellement de prélever du sang chez le patient. Toutefois, les substances testées dans le sang comme le glucose et l’urée se trouvent également dans la sueur. «La sueur humaine contient essentiellement les mêmes informations physiologiques que le sang, et son utilisation dans les systèmes de diagnostic présente l’avantage considérable de ne pas devoir percer la peau pour faire passer des tests», explique le professeur Ravinder Dahiya, l’un des coordinateurs du projet, dans un article de l’Université de Glasgow. Grâce à un capteur de surveillance efficace centré sur la sueur, les tests sanguins sous forme de piqûre douloureuse pourraient donc appartenir au passé... à condition que le dispositif mesurant les taux des substances présentes dans la sueur soit conçu en tenant compte du confort de l’utilisateur.

En offrant une alternative pratique aux matériaux rigides utilisés dans les systèmes portables et non invasifs actuels, le capteur de pH de l’équipe CONTEST peut s’étendre et se plier pour s’adapter aux contours du corps des utilisateurs et est donc plus agréable à porter. Ses caractéristiques sont décrites dans un article publié dans la revue «Biosensors and Bioelectronics».

Le capteur est un système extensible et sans fil de 1 cm2, dont l’électrode de détection du pH est réalisée à partir d’un nouveau composite graphite-polyuréthane. Ses deux pièces interconnectées en forme de serpentin lui permettent de s’étirer jusqu’à 53 % de sa longueur tout en restant fonctionnel. Des tests ont également montré qu’il peut résister à une extension de 30 % répétée près de 500 fois.

Le dispositif propose un temps de réponse stable et rapide (moins de huit secondes) pour déterminer les taux de pH de la sueur variant de 5 à 9. En outre, les substances telles que le sodium, le potassium et le glucose présentes dans la sueur n’ont presque aucune incidence sur la performance du capteur de pH.

Le capteur sans fil des ingénieurs dispose d’un autre avantage. Alors que les systèmes sans fil traditionnels qui transmettent des données via Bluetooth sont souvent encombrants et doivent régulièrement être chargés, le nouveau capteur peut transférer ses données sans recourir à une alimentation externe. Ainsi, les données relatives au pH sont envoyées au smartphone prévu à cet effet par le biais d’une antenne de radio identification extensible, qui fonctionne bien, à condition que le capteur ne subisse pas de contrainte de plus de 20 %. Les données sont transmises de manière continue vers une application de smartphone appelée SenseAble, qui permet aux utilisateurs de suivre leurs taux de pH en temps réel.

Ayant démontré la capacité du capteur à mesurer les taux de pH, l’équipe a désormais entamé des recherches pour étendre ses capacités de diagnostic. «Nous envisageons d’ajouter des capteurs capables, par exemple, de mesurer le glucose, l’ammoniaque et l’urée, et, à terme, nous aimerions lancer un système commercialisable d’ici quelques années», ajoute le professeur Dahiya.

CONTEST (Collaborative Network for Training in Electronic Skin Technology) a formé de jeunes chercheurs dans la conception, la fabrication, la caractérisation et l’utilisation de peaux électroniques. Le projet s’est intéressé à la manière d’intégrer des capteurs dans des substrats flexibles en recourant à des matériaux semi-conducteurs organiques et inorganiques. Des recherches ont également été menées sur l’application de la peau électronique dans des interfaces robotisées et hommes-environnement. En outre, ce projet a permis de découvrir que la peau électronique pouvait servir de détecteur de douleur.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
site web du projet CONTEST

Source: D’après des informations communiquées par le projet et des communiqués de presse

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