Un nouveau bracelet portable pourrait améliorer considérablement la gestion du diabète en suivant continuellement non seulement le glucose mais aussi d'autres signaux chimiques et cardiovasculaires qui influencent la progression de la maladie et la santé globale. La technologie a été publiée dans Génie biomédical de la nature.
Le bracelet flexible se compose d'un réseau de microseedle qui échantillonne sans douleur du liquide interstitiel sous la peau pour mesurer le glucose, le lactate et l'alcool en temps réel en utilisant trois enzymes différentes incrustées dans les minuscules aiguilles. Conçu pour un remplacement facile, le réseau de microseedle peut être échangé pour adapter les périodes d'usure. Cela réduit le risque de réactions allergiques ou d'infection tout en soutenant une utilisation à plus long terme.
Simultanément, le bracelet utilise un réseau de capteurs à ultrasons pour mesurer la pression artérielle et la rigidité artérielle, tandis que les capteurs ECG mesurent la fréquence cardiaque directement à partir des impulsions du poignet. Ces signaux physiologiques sont des indicateurs clés du risque cardiovasculaire, qui est souvent élevé chez les personnes atteintes de diabète mais est rarement surveillée en continu en dehors d'un cadre clinique.
Une gestion complète et efficace du diabète nécessite plus qu'une seule lecture de glucose. »
AN-YI Chang, chercheur postdoctoral dans le département de famille de la famille Aiiso Yufeng Li et Nano Engineering à UC San Diego
Des facteurs tels que le régime alimentaire, la consommation d'alcool, l'exercice et le stress influencent la glycémie et la santé cardiaque d'une manière que les systèmes de surveillance traditionnels ne peuvent pas capturer pleinement.
« En suivant le glucose, le lactate, l'alcool et les signaux cardiovasculaires en temps réel, ce bracelet sans douleur peut aider les gens à mieux comprendre leur santé et permettre une action précoce pour réduire le risque de diabète », a ajouté Chang, qui est un co-auteur du même département de Muyang Lin, Lu Yin et Maria Reynoso, le tout du même département.
Le développement de ce système portable a été rendu possible par la collaboration des groupes de recherche dirigés par Joseph Wang et Sheng Xu, tous deux professeurs du département de famille de la famille et de l'ingénierie de nano de l'AIISO Yufeng Li à la UC San Diego Jacobs School of Engineering. Le groupe de Wang est spécialisé dans la création de vêtements portables qui peuvent surveiller simultanément plusieurs biomarqueurs chimiques dans le corps, tandis que le groupe de Xu se spécialise dans le développement de capteurs d'échographie portables qui peuvent surveiller les signaux cardiovasculaires au plus profond du corps. En combinant leur expertise, les équipes ont conçu un appareil qui fournit une mesure continue et simultanée des biomarqueurs et des signaux cardiaques dans une seule plate-forme de bracelet portable.
Un appareil intelligent lié au bracelet affiche des flux de données en direct à partir des capteurs. Il montre la pression artérielle, la fréquence cardiaque et la raideur artérielle aux côtés de lectures en temps réel de glucose, d'alcool et de lactate. Cela permet aux porteurs de voir comment les repas quotidiens comme des activités, la consommation d'alcool ou de l'exercice – affectent leur corps en temps réel et, à leur tour, d'obtenir des informations personnalisées sur leurs réponses métaboliques et cardiovasculaires.
Le bracelet a démontré un excellent accord avec les appareils commerciaux dans une variété de tests. Lors de la surveillance du glucose, les résultats correspondent étroitement à ceux d'une glycémie et d'un moniteur de glucose continu tout en capturant simultanément des réponses cardiovasculaires. De même, les tests de suivi de l'apport d'alcool s'alignent avec un alcootest, et la surveillance du lactate pendant l'exercice est parallèle aux résultats d'un compteur de lactate sanguin. À chaque étape, le bracelet a fourni une surveillance continue et simultanée des signaux supplémentaires, y compris la pression artérielle quantitative en temps réel, la fréquence cardiaque et la rigidité artérielle.
Cette capacité pourrait offrir aux porteurs un instantané physiologique complet pendant les activités quotidiennes. Cela pourrait également aider les patients et les cliniciens à identifier les tendances dangereuses avant de s'intensifier, alertant potentiellement les utilisateurs des risques cardiovasculaires que les moniteurs de glucose traditionnels manqueraient.
Les prochaines étapes incluent l'élargissement du système portable pour inclure des marqueurs chimiques et cardiovasculaires supplémentaires, et de le concevoir pour être alimenté par la sueur ou la lumière du soleil. Les chercheurs envisagent également d'intégrer des algorithmes d'apprentissage automatique pour analyser les grandes quantités de données personnelles que le système recueille.
