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Des chercheurs de l’Université de l’État de Washington ont créé un biosenseur de glucose imprimé en 3D destiné à être utilisé dans des moniteurs portables. Ces travaux pourraient permettre d’améliorer les lecteurs de glycémie pour des millions de personnes atteintes de diabète.

Un biosenseur en 3D

Dirigée par Arda Gozen et Yuehe Lin, de la faculté de l’école de Génie Mécanique et des matériaux, cette recherche a été publiée dans la revue Analytica Chimica Acta.

Les personnes atteintes de diabète surveillent le plus souvent leur niveau de glucose à l’aide de glucomètres qui nécessitent un prélèvement d’une goutte de sang venant des doigts. Les systèmes de surveillance continue du glucose sont une alternative, mais ils ne sont pas rentables.

Les chercheurs ont travaillé à la mise au point d’appareils électroniques portables et flexibles qui peuvent se déformer selon l’endroit où ils sont placé sur le corps des patients et surveillé le glucose dans les liquides corporels, comme la sueur.

Pour concevoir ces capteurs, des chercheurs utilisent souvent des méthodes de fabrication traditionnelles, comme la photolithographie ou l’impression sur écran. Bien que ces méthodes fonctionnent, elles comportent plusieurs inconvénients, notamment l’utilisation de produits chimiques nocifs et le traitement coûteux en salle blanche. Ils créent aussi beaucoup de déchets nuisibles.

Grâce à l’impression 3D, l’équipe de recherche de la WSU a mis au point un moniteur de glycémie avec une stabilité et une sensibilité bien supérieures à celles fabriquées par des méthodes traditionnelles. Elle a utilisé une méthode appelée écriture directe à l’encre (DIW), qui consiste à imprimer des “encres” à partir de buses pour créer des dessins complexes et précis à des échelles nanométriques.

Des électrodes souples

Les chercheurs ont imprimé à cette échelle un matériau électriquement conducteur pour créer des électrodes souples. La technique de l’équipe de la WSU permet une application précise du matériau, ce qui permet d’obtenir une surface uniforme ayant moins de défauts, ce qui augmente la sensibilité du capteur.

Les chercheurs ont découvert que leurs capteurs imprimés en 3D permettaient de mieux analyser les signaux du glucose que les électrodes produites traditionnellement. Parce qu’il utilise l’impression 3D, leur système est également plus personnalisable afin de se confondre avec les différents tissus biologiques.

« L’impression 3D peut permettre la fabrication de biocapteurs adaptés spécifiquement aux patients », a déclaré M. Gozen. Comme l’impression 3D n’utilise que la quantité de matériel nécessaire, il y a aussi moins de gaspillage dans le processus que les méthodes de fabrication traditionnelles. « Cela peut potentiellement réduire les coûts », a déclaré Gozen.

Pour une utilisation à grande échelle, les biocapteurs imprimés devront être intégrés à des composants électroniques sur une plateforme portable. Mais les fabricants pourraient utiliser les mêmes buses d’imprimante 3D utilisées pour imprimer les capteurs que pour imprimer l’électronique et d’autres composants d’un dispositif, contribuant ainsi à consolider les processus de fabrication et à réduire les coûts davantage, a-t-il ajouté.

Il sera plus utile chez les enfants

« Notre capteur de glucose imprimé en 3D sera utilisé comme capteur portable pour remplacer ceux utilisant les doigts qui sont parfois douloureux. Comme il s’agit d’une technique non invasive et sans la nécessité de la surveillance du glucose au quotidien, il sera plus facile à utiliser dans un contexte de surveillance du glucose chez les enfants”, a déclaré Lin.

L’équipe travaille actuellement à l’intégration des capteurs dans un système intégré qui pourra être utilisé comme dispositif portable pour la surveillance à long terme du glucose et ce, sans avoir à porter une grande attention, comme c’est le cas avec les glucomètres actuels, car tout se fera via ce biosenseur.

Source : Washington State University

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Des chercheurs de l'Université de l'État de Washington ont créé un biosenseur de glucose imprimé en 3D destiné à être utilisé dans des moniteurs portables. Ces travaux pourraient permettre d'améliorer les lecteurs de glycémie pour des millions de personnes atteintes de diabète. Un biosenseur en 3D Dirigée par Arda Gozen et...