Les capteurs appliqués à la peau pourraient révolutionner le diagnostic médical en permettant une détection non invasive et économique des biomarqueurs clés dans la sueur. Une équipe de chercheurs a mis au point un capteur capable de détecter avec précision la concentration de ces biomarqueurs, même en présence d’une production de sueur irrégulière.
Les capteurs existants pouvaient identifier la présence de biomarqueurs, mais ils ne parvenaient pas à déterminer avec précision leur concentration en raison de la production de sueur, qui peut être erratique, intermittente et imprévisible.
Une équipe de chercheurs de Penn State a développé un capteur qui résout ce problème en détectant avec précision la concentration des biomarqueurs dans les échantillons de sueur.
Un capteur à deux canaux
Pour évaluer ces informations, les chercheurs ont conçu un capteur avec deux canaux pour capturer la sueur : un qui mesure la quantité du biomarqueur, et un autre qui mesure le volume de sueur. Le capteur utilise un colorant pour signaler la présence du biomarqueur et peut être lu à l’œil nu, ce qui le rend économique et facile à utiliser.
« Le liquide réagit avec le colorant déposé dans le canal, change de couleur, et en fonction de l’avancée du liquide, nous pouvons quantifier le taux et le volume de sueur en fonction de la ligne dans ce canal », a précisé Huanyu Cheng, professeur associé en ingénierie et mécanique à Penn State.
Une application dans le diagnostic de la fibrose kystique
La concentration du biomarqueur, et non seulement sa présence, est utile pour le diagnostic. Par exemple, les chercheurs ont indiqué que leur capteur pourrait être utilisé pour tester la fibrose kystique, qui est souvent indiquée par des niveaux élevés de chlorure dans le patient.
« La procédure typique pour diagnostiquer la fibrose kystique consiste à induire une sueur locale par l’exercice, mais avec notre capteur, nous pouvons détecter la concentration de chlorure dans la sueur sans que le patient ait besoin de faire de l’exercice, car nous pouvons utiliser une transpiration passive induite par la chaleur avec notre dispositif portable de test », a ajouté Huanyu Cheng.
En synthèse
Les capteurs cutanés pourraient offrir une méthode non invasive et économique pour identifier les biomarqueurs clés dans la sueur, facilitant ainsi le diagnostic de certaines maladies. L’équipe de chercheurs a développé un capteur qui, grâce à son système à deux canaux, permet de mesurer avec précision la concentration de ces biomarqueurs, même en présence d’une production de sueur irrégulière. Ce capteur pourrait notamment être utilisé pour le diagnostic de la fibrose kystique.
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Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce qu’un biomarqueur ?
Un biomarqueur est une substance qui peut être mesurée et évaluée objectivement comme un indicateur de processus biologiques normaux, de processus pathogéniques ou de réponses pharmacologiques à une intervention thérapeutique.
Comment fonctionne le capteur développé par l’équipe de Penn State ?
Le capteur utilise deux canaux pour capturer la sueur : un qui mesure la quantité du biomarqueur, et un autre qui mesure le volume de sueur. Il utilise un colorant pour signaler la présence du biomarqueur et peut être lu à l’œil nu.
Quels sont les avantages de ce capteur ?
Le capteur est non invasif, économique et facile à utiliser. Il peut être particulièrement utile pour les prestataires de soins dans les zones reculées.
Quelles sont les applications possibles de ce capteur ?
Le capteur pourrait être utilisé pour le diagnostic de maladies comme la fibrose kystique, qui est souvent indiquée par des niveaux élevés de chlorure dans le patient.
Quels sont les prochaines étapes pour ce capteur ?
Pour tester le capteur, l’équipe de Penn State s’associe à des médecins du Milton S. Hershey Medical Center pour un essai du capteur.
Références
Article : « Skin-Interfaced Bifluidic Paper-Based Device for Quantitative Sweat Analysis » – DOI: 10.1002/advs.202306023
