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Les dispositifs non invasifs de surveillance du glucose ne sont actuellement pas disponibles dans le commerce. Les personnes diabétiques doivent donc prélever des échantillons de sang ou utiliser des capteurs intégrés sous la peau pour mesurer leur taux de glycémie.

Un nouveau dispositif portable 

Maintenant, grâce à un nouveau dispositif portable créé par des chercheurs, une surveillance du glucose moins intrusive pourrait devenir la norme. Sous la direction de Huanyu « Larry » Cheng, les chercheurs ont publié les détails du capteur non invasif et peu coûteux qui peut détecter le glucose.

Les chercheurs ont d’abord construit ce dispositif avec du graphène induit par laser (LIG), un matériau constitué de couches de carbone d’une épaisseur d’un atome et de formes diverses. Avec une conductivité électrique élevée et un temps de fabrication de quelques secondes, le LIG semblait être le cadre idéal pour ce dispositif de détection, mais il y avait une réserve importante. « Le défi est que le LIG n’est pas du tout sensible au glucose », a déclaré Cheng. « Nous devions donc déposer un matériau sensible au glucose sur le LIG. »

L’équipe a choisi le nickel en raison de sa forte sensibilité au glucose, selon Cheng, et l’a associé à l’or pour réduire les risques potentiels de réaction allergique. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que le LIG équipé de l’alliage nickel-or serait capable de détecter de faibles concentrations de glucose dans la sueur à la surface de la peau.

Un matériau à haute sensibilité au glucose était une priorité. La sueur présente des concentrations de glucose remarquablement faibles par rapport au sang, mais, selon M. Cheng, il existe une forte corrélation entre les niveaux de glucose dans la sueur et dans le sang. Bien que la concentration de glucose dans la sueur soit environ 100 fois inférieure à la concentration dans le sang, le dispositif de l’équipe est suffisamment sensible pour mesurer avec précision le glucose dans la sueur et refléter la concentration dans le sang.

L’alliage nickel-or a permis d’exclure les enzymes

La sensibilité de l’alliage nickel-or a permis à l’équipe de Cheng d’exclure les enzymes, qui sont souvent utilisées pour mesurer le glucose dans des dispositifs commerciaux plus invasifs ou dans des moniteurs non invasifs proposés par d’autres chercheurs. Ces enzymes, cependant, peuvent se dégrader rapidement avec le temps et les changements de température.

Après avoir résolu tous ces problèmes, l’ensemble de ce dispositif fait à peu près la taille d’une pièce de 25 cents et est suffisamment flexible pour maintenir une fixation solide sur le corps humain, a déclaré Cheng.

Lors d’un test de validation du concept, les chercheurs ont utilisé un adhésif sans danger pour la peau afin de fixer ce dispositif réutilisable au bras d’une personne une heure et trois heures après un repas. Le sujet a effectué une brève séance d’entraînement – juste assez pour produire de la sueur – juste avant chaque mesure.

Quelques minutes après avoir recueilli la sueur, les chercheurs ont constaté que la concentration de glucose détectée avait baissé entre la première mesure et la suivante. Les mesures de glucose effectuées par l’appareil ont été vérifiées par des mesures effectuées avec un moniteur de glucose disponible dans le commerce.

Cheng et son équipe prévoient d’améliorer leur prototype en vue d’applications futures, et notamment d’étudier la manière dont les patients ou les cliniciens peuvent utiliser le capteur pour des mesures incrémentielles du glucose ou pour une surveillance continue afin de déterminer les actions de traitement, comme l’administration d’insuline.

Également pour d’autres biomarqueurs 

Ils ont également l’intention d’affiner et d’étendre cette plateforme pour une surveillance plus confortable d’autres biomarqueurs qui peuvent être trouvés dans la sueur ou les fluides interstitiels qui remplissent l’espace entre les cellules du corps.

« Nous voulons travailler avec des médecins et d’autres prestataires de soins de la 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. »

Dans cette vidéo vous pouvez voir comment fonctionne ce nouveau dispositif.

Cette recherche a été publiée dans Biosensors and Bioelectronics.

Source : Penny State University
Crédit photo : StockPhotoSecrets