Le prototype de capteur de surveillance du glucose, collé sur le bras d’un volontaire.

À l’heure actuelle, la plupart des diabétiques doivent vérifier leur taux de glycémie en se piquant le doigt ou en utilisant des capteurs implantés sous la peau. Cependant, un nouveau dispositif expérimental pourrait un jour faire le travail en étant simplement collé à la surface de la peau de l’utilisateur.

Actuellement en cours de développement à l’université d’État de Pennsylvanie, ce capteur peu coûteux, de la taille d’une pièce de 25 cents, est conçu pour mesurer le taux de glucose dans la sueur de l’utilisateur. Bien que la concentration de glucose dans la sueur soit environ un centième de celle du sang, il existe néanmoins une corrélation constante entre les deux.

Le capteur intègre une électrode en mousse, composée de graphène induit par laser et revêtue d’un alliage nickel/or. Bien que le graphène soit très solide, chimiquement stable et électriquement conducteur, il n’est pas sensible au glucose par lui-même. En revanche, le nickel est très sensible au glucose, c’est pourquoi il est utilisé dans l’électrode. L’or est ajouté pour réduire le risque de réaction allergique au nickel.

Grâce à l’action capillaire, le dispositif aspire la sueur par une petite entrée et la transporte dans une chambre microfluidique remplie d’une solution alcaline. Le système empêche cette solution d’entrer en contact direct avec le corps de l’utilisateur, ce qui est important car les solutions alcalines peuvent endommager la peau.

Les molécules de glucose présentes dans la sueur réagissent avec la solution, créant un composé qui est canalisé vers l’électrode en mousse. Ce composé réagit avec le nickel, produisant un signal électrique. En utilisant un dispositif externe ou intégré pour mesurer la force de ce signal, il est possible de déterminer le niveau de glucose dans la sueur, et donc dans la circulation sanguine.

Lors d’un test de cette technologie, le capteur a été placé sur le bras d’un volontaire à l’aide d’un adhésif sans danger pour la peau. Des relevés ont été effectués une et trois heures après la consommation d’un repas. Juste avant ces relevés, la personne a effectué une brève séance d’entraînement pour produire une petite quantité de sueur. Le capteur a indiqué que le taux de glycémie avait baissé entre les deux relevés, signalant des niveaux conformes à ceux obtenus à l’aide d’un glucomètre disponible dans le commerce.

« Nous voulons travailler avec des médecins et d’autres prestataires de soins de santé pour voir comment nous pouvons appliquer cette technologie à la surveillance quotidienne d’un patient », explique le chercheur principal, le professeur Huanyu « Larry » 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. »

La recherche est décrite dans un article qui a été récemment publié dans la revue Biosensors and Bioelectronics. Pour des exemples d’autres capteurs portables qui adoptent des approches différentes pour mesurer les niveaux de glucose dans la sueur, consultez les dispositifs en cours de développement à l’Université du Texas, à l’Université de Cincinnati, à l’Institut des sciences fondamentales de Corée et à l’Institut Fraunhofer des circuits et systèmes microélectroniques d’Allemagne.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956566321006436?via%3Dihub

https://news.psu.edu/story/672231/2021/10/14/research/monitoring-glucose-levels-no-needles-required