Un dispositif portable et non invasif de surveillance du glucose élimine le besoin d’aiguilles
Le graphène a longtemps été présenté comme un matériau miracle. Il s’agit d’une couche de carbone d’un seul atome d’épaisseur, qui pourrait avoir de nombreuses applications.
L’une d’entre elles pourrait aider les gens à surveiller leur taux de glycémie sans avoir à utiliser d’aiguilles pour prélever des échantillons de sang ou à avoir un capteur intégré sous la peau.
Une équipe de chercheurs de l’État de Pennsylvanie a mis au point un dispositif portable, non invasif et peu coûteux, capable de mesurer le taux de glucose dans la sueur à la surface de la peau d’une manière beaucoup moins intrusive, comme l’explique la revue Biosensors and Bioelectronics. Le principal composant du dispositif est le graphène induit par laser (LIG). Il s’agit de couches de graphène de différentes formes qui peuvent être réalisées en quelques secondes. Grâce à la capacité du matériau à conduire l’électricité, le LIG est un excellent dispositif de détection, mais seulement jusqu’à un certain point.
Le graphène n’étant pas sensible au glucose, les scientifiques ont dû chercher un matériau qui le soit. Ils ont choisi le nickel en raison de sa grande sensibilité et l’ont mélangé à de l’or, qui n’est pas réactif, afin de réduire le risque de réaction allergique.
“Le défi ici est que le LIG n’est pas du tout sensible au glucose”, a déclaré l’auteur principal, le professeur Huanyu “Larry” Cheng, dans un communiqué. “Nous devions donc déposer un matériau sensible au glucose sur le LIG.”
La quantité de sucre dans la sueur est 100 fois inférieure à celle que l’on trouve dans le sang, mais l’alliage nickel-or est suffisamment sensible pour mesurer cette corrélation entre la concentration de sucre dans le sang et ce qui est excrété dans la sueur, selon Cheng. Le dispositif a besoin d’une solution alcaline pour fonctionner, mais pour maintenir le risque de dommages à la peau à zéro, ils ont prévu un moyen pour que la sueur pénètre dans le dispositif sans que la peau ait à faire face à la solution.
L’équipe a fait la démonstration du dispositif en l’attachant aux bras d’une personne une heure et trois heures après un repas. Le sujet a effectué une brève séance d’entraînement et le taux de sucre détecté par le dispositif a été comparé à un glucomètre disponible dans le commerce, qui a confirmé la variation du taux de glucose.
Cette nouvelle approche est plus simple que les capteurs utilisant des enzymes, qui sont également non invasifs mais nécessitent des conditions plus précises pour fonctionner et continuer à fonctionner, ce que le dispositif graphène-nickel ne requiert pas.
“Un capteur enzymatique doit être maintenu à une certaine température et à un certain pH, et l’enzyme ne peut pas être stockée à long terme”, a expliqué Cheng. “Un capteur de glucose non enzymatique, en revanche, est avantageux en termes de stabilité des performances et de sensibilité au glucose, indépendamment de ces changements.”
L’équipe prévoit d’améliorer le dispositif et de mieux comprendre comment les patients et les cliniciens pourraient vouloir l’utiliser. L’utilisation de la sueur pour mesurer plus que les niveaux de glucose est également une possibilité.
“Nous voulons travailler avec des médecins et d’autres prestataires de soins de santé pour voir comment nous pouvons appliquer cette technologie pour la surveillance quotidienne d’un patient”, a déclaré Cheng. “Ce capteur de glucose sert d’exemple fondateur pour montrer que nous pouvons améliorer la détection de biomarqueurs dans la sueur à des concentrations extrêmement faibles.”
Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
