Un minuscule capteur ingérable peut mesurer la température à l'intérieur du corps.

Une fois ingérés, ces dispositifs pourraient permettre une surveillance continue des patients malades ou à risque d'hypothermie.

À l'hôpital comme à domicile, la température est généralement prise à l'aide d'un thermomètre buccal ou frontal, mais ces méthodes ne reflètent pas toujours fidèlement la température interne du corps. Mesurer cette dernière de l'intérieur pourrait faciliter le diagnostic de maladie et l'évaluation du risque de forte fièvre.

Pour faciliter l'obtention de mesures de la température corporelle centrale, des ingénieurs du MIT ont mis au point un capteur ingérable capable d'envoyer des mises à jour continues de la température provenant du tube digestif. 

Ce capteur, de la forme d'une minuscule myrtille (6 millimètres de diamètre et 4 millimètres de hauteur), est beaucoup plus petit que les capteurs de température ingérables existants, plus difficiles à avaler et présentant un risque potentiel d'obstruction du tube digestif.

« Un capteur comme celui-ci nous permet de surveiller les infections et de les identifier précocement », explique Giovanni Traverso, professeur associé de génie mécanique au MIT, gastro-entérologue au Brigham and Women's Hospital et membre associé du Broad Institute du MIT et de Harvard. « C'est particulièrement important pour les populations à risque, comme les personnes immunodéprimées par des traitements de chimiothérapie ou des médicaments immunosuppresseurs. »

Les capteurs ingérables pourraient également permettre des mesures de température plus précises pour le suivi de la fertilité et la surveillance des personnes pendant l'anesthésie.

Traverso et Anantha Chandrakasan, doyen du MIT et professeur titulaire de la chaire Vannevar Bush en génie électrique et informatique, sont les auteurs principaux de cette nouvelle étude. Saransh Sharma, postdoctorant au MIT, est le premier auteur de l'article, publié dans Nature Electronics .

Électronique ingérable

Quelques capteurs de température ingérables sont apparus sur le marché ces dernières années, mais la plupart ont la taille d'une multivitamine, voire légèrement plus, ce qui les rend plus difficiles à avaler. Leur taille peut également accroître le risque d'obstruction du tube digestif.

Ces capsules sont généralement volumineuses en raison des circuits complexes qu'elles contiennent, qui nécessitent une grande quantité d'énergie. Cette énergie est fournie par des batteries embarquées relativement importantes qui constituent une part importante du volume de la capsule.

L'équipe du MIT souhaitait concevoir des capteurs capables de mesurer la température avec précision, mais à une taille beaucoup plus réduite.

« Leur petite taille est une question de sécurité », explique Traverso. « Nous voulons un dispositif si petit que le risque d’occlusion intestinale soit minimisé, et qu’il puisse être facilement ingéré. »

Pour créer un appareil plus petit, les chercheurs ont entrepris de réduire la taille de tous les composants principaux : le circuit de détection de température, l'antenne qui transmet les données de température et la batterie.

Pour ce circuit, ils ont créé un circuit personnalisé tenant sur une puce de silicium d'un millimètre carré. Afin de réduire la consommation d'énergie de la puce, les chercheurs ont conçu un oscillateur basé sur le courant de fuite, c'est-à-dire le faible courant qui circule dans un circuit lorsqu'il est hors tension. La fréquence de ce courant varie en fonction de la température ambiante.

Ce circuit, capable de détecter la température avec une précision de 0,01 degré Celsius, consomme très peu d'énergie — environ 10 nanowatts. Il peut donc être alimenté par une pile bouton de 1,55 volt, d'un diamètre de 4,8 millimètres et d'une épaisseur d'environ 1,6 millimètre.

La nouvelle conception réduit encore la consommation d'énergie grâce à une stratégie de communication appelée rétrodiffusion. Cette approche permet de sous-traiter la majeure partie de la consommation d'énergie à une antenne externe située à l'extérieur du corps, à une trentaine de centimètres du capteur. Cette antenne externe émet une onde radio à très haute fréquence, qui est ensuite modulée par une minuscule antenne intégrée au capteur et renvoyée à l'antenne externe. En interprétant les variations de l'onde radio, l'antenne externe peut calculer la température.

« Nous avons combiné tous ces différents éléments — la puce de silicium, la batterie et l'antenne — et nous en avons fait une capsule ingérable, la plus petite capsule ingérable que nous ayons vue pour les dispositifs de détection de température », explique Sharma. 

L'antenne interne transmet une mesure de température toutes les secondes, permettant ainsi une surveillance continue de la température.

De minuscules thermomètres

Les chercheurs envisagent que ce type de capteur pourrait s'avérer utile dans plusieurs situations, notamment pour la surveillance des infections et l'observation des patients pendant et après l'anesthésie. L'anesthésie perturbe souvent les mécanismes normaux de thermorégulation de l'organisme, ce qui peut exposer les patients à un risque d'hypothermie.

Ce type d'appareil pourrait également être utilisé à domicile, pour surveiller la fièvre chez les enfants ou mesurer la température corporelle interne comme indicateur d'ovulation, dans le cadre de suivis de fertilité. Il pourrait aussi s'avérer utile pour le suivi des athlètes, des militaires ou de toute personne exposée à des températures extrêmes. 

Pour explorer ces applications potentielles, les chercheurs ont testé les capteurs sur des animaux anesthésiés et ont constaté qu'ils pouvaient détecter et transmettre avec précision des informations de température. Ils ont également obtenu des mesures précises sur des animaux éveillés et en mouvement.

Les chercheurs travaillent actuellement à combiner le capteur de température avec d'autres capteurs capables de mesurer des signes vitaux comme la fréquence cardiaque. Ils espèrent pouvoir tester ces types de capteurs lors d'essais cliniques dans les prochaines années. 

Si leur efficacité est prouvée chez les personnes en situation à haut risque, Traverso estime que ces capteurs pourraient être largement utilisés par toute personne ayant besoin de surveiller sa température. 

« Je pense que cela pourrait remplacer tous les thermomètres, car c'est la méthode la plus précise pour prendre la température », explique-t-il. « Si nous disposons de systèmes miniatures faciles à avaler et fournissant des données très précises, supérieures aux données actuelles, je pense que cela pourrait être utile à bien des égards. »

https://news.mit.edu/2026/tiny-ingestible-sensor-can-measure-temperature-inside-body-0615