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Une équipe internationale de chercheurs a mis au point un capteur de monitoring peu coûteux fabriqué à partir de plastique semi-conducteur pouvant être utilisé pour diagnostiquer ou surveiller un large éventail de problèmes de santé, tels que des complications chirurgicales ou des maladies neurodégénératives.
Applications actuelles du capteur de monitoring
Le capteur peut mesurer la quantité de métabolites critiques, tels que le lactate ou le glucose, présents dans la sueur, les larmes, la salive ou le sang. Ce dispositif développé par une équipe dirigée par l’Université de Cambridge et l’Université des sciences et de la technologie King Abdullah (KAUST) en Arabie saoudite ouvre de nombreuses possibilités pour la surveillance de la santé, jusqu’au niveau cellulaire.
Un challenge de taille
« Nous avons surmonté les nombreuses limitations des biocapteurs électrochimiques conventionnels qui incorporent des enzymes comme matériau de détection », a déclaré l’auteur principale de l’étude Anna-Maria Pappa, chercheuse au Département de génie chimique et de biotechnologie de Cambridge. « Dans les biocapteurs classiques, la communication entre l’électrode du capteur et le matériau de détection n’est pas très efficace. Nous avons donc ajouté des fils moléculaires pour faciliter et ‘amplifier’ le signal. » Lorsque le matériau entre en contact avec un liquide comme la sueur, les larmes ou le sang, il absorbe les ions, gonfle et se fond dans le liquide. Cela conduit à une sensibilité nettement supérieure à celle des capteurs traditionnels à base d’électrodes métalliques.
Un large spectre d’action
Les tests initiaux des capteurs ont été utilisés pour mesurer les niveaux de lactate, ce qui est utile pour le fitness ou pour surveiller les patients après une intervention chirurgicale. Cependant, selon les chercheurs, le capteur peut être facilement modifié pour détecter d’autres métabolites. Ainsi, on pourrait surveiller le glucose ou le cholestérol, en incorporant l’enzyme appropriée, et la plage de concentration que le capteur peut détecter.
Comment cela se présente-t-il ?
Comme le capteur n’est pas constitué de métaux tels que l’or ou le platine, il peut être fabriqué à moindre coût et peut être facilement incorporé dans des substrats flexibles et extensibles, permettant leur incorporation dans des applications de détection portables ou implantables. « Un dispositif implantable pourrait nous permettre de surveiller l’activité métabolique du cerveau en temps réel dans des conditions de stress, comme pendant ou immédiatement avant un AVC et pourrait être utilisé pour prédire ces crises et prescrire un traitement », a déclaré Pappa.
Les chercheurs envisagent maintenant de développer le capteur pour surveiller l’activité métabolique des cellules humaines en temps réel en dehors du corps. Le groupe Systèmes et Technologies Bio-électroniques se concentre sur le développement de modèles pouvant imiter étroitement nos organes, ainsi que sur des technologies capables de les monitorer avec précision en temps réel. La technologie de capteur développée pourrait même être utilisée pour tester la puissance ou la toxicité des médicaments, une vraie avancée pour la santé.