Ces incroyables tatouages changent de couleur en fonction des taux de glucose

Des scientifiques allemands ont mis au point un véritable tatouage intradermique qui peut changer de couleur en fonction de l’évolution des taux de glucose, d’albumine ou du pH.

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Ils n’ont pas encore été testés chez l’homme, mais sur des morceaux de peau de porc, les tatouages ont changé de teintes au fur et à mesure que les scientifiques modifiaient les concentrations des biomarqueurs clés.

C’est un premier pas passionnant pouvant mener à de vrais tatouages qui permettraient aux patients et aux médecins de surveiller en temps réel des maladies chroniques comme le diabète et les maladies rénales.

L’équipe, dirigée par l’ingénieur chimiste Ali Yetisen de l’Université technique de Munich, a ensuite été en mesure d’estimer avec précision les concentrations d’après les photos des tatouages sur smartphones.

Bien que tous les colorants ne soient pas encore réversibles, il pourrait s’agir d’une technologie transformatrice pour la médecine personnalisée – basée sur les pratiques de modification décorative du corps que les humains pratiquent depuis des milliers d’années.

“La modification du corps par injection de pigments dans le derme est une coutume vieille de plus de 4000 ans”, écrivent les chercheurs dans leur article.

“Ici, une technologie cosmétique fonctionnelle a été mise au point en combinant l’art du tatouage et des biocapteurs colorimétriques…. Les capteurs de tatouage cutané ont fonctionné comme des affichages diagnostiques en présentant des changements de couleur dans le spectre visible en réponse aux variations du pH, du glucose et des concentrations en albumine.”

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(Yetisen et al., Angewandte Chemie International Edition, 2019)

Les trois biomarqueurs ont été choisis parce qu’ils sont souvent des indicateurs que quelque chose ne va pas. L’albumine est une protéine présente dans le plasma sanguin, et de faibles concentrations peuvent indiquer des problèmes rénaux ou hépatiques, tandis que des concentrations élevées peuvent indiquer des problèmes cardiaques.

Le glucose doit faire l’objet d’une surveillance étroite pour la prise en charge du diabète, qui nuit à la capacité de l’organisme à métaboliser les sucres. Et les changements dans le pH de votre sang – acidose pour un pH bas, alcalose pour un pH élevé – peuvent être causés par une série de problèmes qui devraient être étudiés par des professionnels de la santé.

L’équipe a créé un colorant de couleur différente qui pouvait détecter les changements dans chacun de ces biomarqueurs dans le liquide interstitiel. C’est ce qui s’échappe de vos capillaires et remplit les espaces entre les cellules, transportant des choses comme l’oxygène et le glucose.

Le capteur d’albumine est un colorant jaune qui devient vert en présence d’albumine – plus il y a d’albumine, plus il devient vert (bien que dans ces images, la couleur semble assez bleue).

Le capteur de glucose a profité des réactions enzymatiques de la glucose oxydase et de la peroxydase ; le changement de concentration du glucose produit un changement structurel dans le pigment du jaune au vert foncé.

Et le capteur de pH était composé des colorants rouge de méthyle, bleu de bromothymol et phénolphtaléine. À un pH compris entre 5 et 9 – le pH du sang humain normal oscille autour de 7,4 – le capteur varie du jaune au bleu.

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(Wiley)

Lorsque les niveaux de ces biomarqueurs ont été modifiés dans le liquide interstitiel des morceaux de peau de porc (qui est un support commun pour les tatoueurs), les couleurs ont changé aussi.

Il n’est pas encore prêt à l’emploi chez l’homme ; pour commencer, comme nous l’avons déjà mentionné, il n’a été testé jusqu’à présent que sur de la peau de porc.

De plus, seule la couleur du capteur de pH était réversible – et ce n’est pas très utile si le tatouage ne fonctionne que pour une seule lecture. Les autres pourraient, selon les chercheurs, être rendus réversibles avec des récepteurs synthétiques, mais ils n’ont pas encore testé ces derniers – c’est pour de futures recherches.

La prochaine étape, ont-ils dit, est probablement de tester les tatouages chez les animaux vivants, pour voir si les encres causent des effets indésirables.

Comme l’ont dit les chercheurs du MIT lorsqu’ils ont mis au point des encres à tatouage de couleur différente en 2017, ce processus pourrait prendre un certain temps. Mais le fait d’y regarder de plus près pourrait certainement en valoir la peine.

“Les applications des capteurs peuvent être étendues à la détection d’électrolytes, de protéines, de microorganismes pathogènes, de gaz et de l’état de déshydratation”, ont écrit les chercheurs.

“Les capteurs dermiques développés peuvent avoir une application dans le diagnostic médical pour surveiller une large gamme de biomarqueurs métabolites.”

La recherche a été publiée dans Angewandte Chemie International Edition.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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