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Les patients atteints de diabète doivent tester leur taux de sucre dans le sang plusieurs fois par jour pour s’assurer qu’il n’est pas trop élevé ou trop bas. Des études ont montré que plus de la moitié des patients ne font pas ces tests assez souvent, en partie à cause de la douleur et des désagréments liés à la piqûre de l’aiguille.

La spectroscopie Raman pour mesurer le taux de glucose

Une alternative existe; la spectroscopie Raman, une technique non invasive qui permet de révéler la composition chimique des tissus, comme la peau, en éclairant celle-ci avec une lumière dans le proche infrarouge. Des scientifiques du MIT ont maintenant franchi une étape importante pour rendre cette technique facile à utiliser pour les patients. Ils ont montré qu’ils pouvaient l’utiliser pour mesurer directement les concentrations de glucose à travers la peau.
Jusqu’à présent, les niveaux de glucose devaient être calculés indirectement, en se basant sur une comparaison entre les signaux Raman et une mesure de référence des niveaux de glucose dans le sang. Bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour développer cette technologie en un dispositif convivial, cette avancée montre qu’un capteur Raman pour la surveillance continue du glucose pourrait être réalisable, déclare Peter So, professeur de génie biologique et mécanique au MIT.
« Aujourd’hui, le diabète est une épidémie mondiale », déclare So, qui est l’un des principaux auteurs de cette étude. « S’il existait une bonne méthode de surveillance continue du glucose, on pourrait potentiellement penser à développer une meilleure gestion de cette maladie ».
La spectroscopie Raman peut être utilisée pour identifier la composition chimique des tissus en analysant comment la lumière dans le proche infrarouge est diffusée, ou déviée, lorsqu’elle rencontre différents types de molécules. Cependant, un obstacle majeur existe: le signal produit par le glucose a tendance à être noyé par les nombreux autres composants tissulaires présents dans la peau.
Pour contourner ce problème, l’équipe du MIT a développé des moyens de calculer indirectement les niveaux de glucose en comparant les données Raman des échantillons de peau avec les concentrations de glucose des échantillons de sang prélevés au même moment. Cependant, cette approche nécessite un calibrage fréquent, et les prédictions peuvent être faussées par le mouvement du sujet ou par des changements de conditions environnementales.

Une nouvelle approche pour voir le signal du glucose

Pour cette nouvelle étude, les chercheurs ont développé une nouvelle approche qui leur permet de voir directement le signal du glucose. L’aspect nouveau de leur technique est qu’ils éclairent la peau dans le proche infrarouge à un angle d’environ 60 degrés, mais recueillent le signal Raman qui en résulte à partir d’une fibre perpendiculaire à la peau. Le signal global est ainsi plus fort, car le signal Raman du glucose peut être collecté tandis que le signal réfléchi indésirable de la surface de la peau est filtré.
Les chercheurs ont testé ce système sur des porcs et ont constaté qu’après 10 à 15 minutes de calibrage, ils pouvaient obtenir des mesures précises du glucose pendant une heure. Ils ont vérifié les lectures en les comparant aux mesures de glucose prises à partir d’échantillons de sang. « C’est la première fois que nous avons observé directement le signal du glucose à partir du tissu par voie transdermique, sans avoir à passer par de nombreux calculs avancés et l’extraction du signal », explique un des chercheurs en charge de ce projet au MIT.
Selon les chercheurs, il faut poursuivre le développement de cette technologie avant que le système Raman puisse être utilisé pour surveiller les personnes atteintes de diabète. Ils prévoient maintenant de travailler à réduire la grosseur de l’appareil, qui a à peu près la taille d’une imprimante de bureau, afin qu’il puisse être portable dans l’espoir de tester un tel dispositif sur des patients diabétiques.

Créer éventuellement un moniteur portable

« Vous pourriez avoir un appareil à la maison ou au bureau dans lequel vous pourriez mettre votre doigt de temps en temps. C’est ce que nous voulons faire à court terme. » À long terme, les chercheurs espèrent créer un moniteur portable qui pourrait offrir des mesures du glucose en continu.
Cette recherche a été publiée dans Science Advances.
Source : MIT
Crédit photo : Pixabay