Un biocapteur portable développé par des chercheurs de l'Université de l'État de Washington pourrait améliorer la surveillance sans fil de la glycémie chez les personnes atteintes de diabète, la rendant plus rentable, plus précise et moins invasive que les modèles actuels.
Les chercheurs de la WSU ont développé un capteur portable et convivial qui utilise des micro-aiguilles et des capteurs pour mesurer le sucre dans le liquide autour des cellules, offrant ainsi une alternative aux systèmes de surveillance continue du glucose. Dans un article publié dans la revue Analyst, les chercheurs ont pu détecter avec précision les niveaux de sucre et transmettre l'information sans fil à un smartphone en temps réel.
Nous avons pu amplifier le signal grâce à notre nouveau catalyseur à atome unique et créer des capteurs plus petits, plus intelligents et plus sensibles. C’est l’avenir et cela constitue une base pour pouvoir détecter d’autres biomarqueurs de maladies dans le corps. »
Annie Du, professeur de recherche au Collège de pharmacie et des sciences pharmaceutiques de WSU et auteur co-correspondant du travail
La mesure des niveaux de glucose est importante pour le diabète, car elle contribue à maintenir les patients en bonne santé et à prévenir les complications. Les glucomètres en continu disponibles sur le marché nécessitent l'utilisation de petites aiguilles pour insérer le glucomètre, et les personnes peuvent souffrir d'irritations cutanées ou d'éruptions cutanées dues aux processus chimiques effectués sous la peau. De plus, ils ne sont pas toujours assez sensibles.
Les chercheurs ont utilisé l’impression 3D pour créer leur capteur, ce qui le rend relativement peu coûteux par rapport aux moniteurs classiques. Le capteur utilise une pompe activée par un bouton et de minuscules micro-aiguilles creuses pour extraire le liquide autour des cellules et des tissus sous la peau à des fins de test. Contrairement à d’autres glucomètres qui peuvent provoquer une inflammation et des douleurs au site de test, le processus de test se déroule en dehors du corps, réduisant ainsi la toxicité potentielle pour les patients.
« Le nôtre est beaucoup plus inoffensif pour les clients et les utilisateurs », a déclaré Kaiyan Qiu, professeur adjoint Berry à l'école de génie mécanique et des matériaux de la WSU et auteur correspondant du travail.
Les réseaux de micro-aiguilles creuses mesurent moins d’un millimètre de longueur par rapport aux aiguilles typiques de surveillance du glucose qui sont plusieurs fois plus longues.
« Les micro-aiguilles creuses sont indolores et peu invasives, ce qui en fait des dispositifs médicaux de nouvelle génération », a déclaré Qiu.
Le glucomètre est également très sensible car il utilise un catalyseur à un seul atome et des réactions enzymatiques, appelées nanozymes, pour améliorer le signal du sucre et mesurer les faibles niveaux de biomarqueurs.
« Les nanozymes rendent notre signal beaucoup plus fort et peuvent détecter une quantité minimale de biomarqueur », a déclaré Qiu.
Les chercheurs ont déposé un brevet provisoire auprès de l'Office de l'innovation et de l'entrepreneuriat. Ils prévoient de tester les glucomètres sur des animaux et étudient leur utilisation avec des biomarqueurs supplémentaires ou multiples. Les revenus du marché des glucomètres en continu aux États-Unis devraient presque quadrupler, passant de 7,2 milliards de dollars en 2024 à 26,8 milliards de dollars en 2033.
« Mon objectif est de rendre la technologie de détection avancée plus pratique pour les soins de santé quotidiens », a déclaré Yonghao Fu, co-premier auteur de l'article et doctorant à l'École de génie mécanique et des matériaux. « J'aime travailler sur un projet qui peut combiner différentes technologies afin que nous puissions profiter de leurs atouts. »
Le travail a été financé par la National Science Foundation et les Centers for Disease Control and Prevention.
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