Faisiez-vous partie des 20 000 participants qui ont couru le Marathon de Stockholm en 2018 ? Si c’est le cas, vous vous souviendrez de la chaleur de la journée et du nombre d’entre vous qui ont dû arrêter à cause de la chaleur. Gaston Crespo, chercheur de KTH Royal Institute of Technology à Stockholm, et ses collègues ont mis au point une technologie de mesure à multiples facettes capable de détecter un certain nombre de conditions dans le corps humain. De l’insuffisance rénale à la déshydratation. Les applications futures comprennent à la fois des applications d’entrainement et des montres comme outils de surveillance de la santé.

Stockholm 2 juin 2018. C’était le jour du marathon annuel dans une chaleur de 28 degrés. 1 000 personnes, soit 5% des participants, ont été forcées d’abandonner la course. L’un des plus gros problèmes quand il fait si chaud à l’extérieur est de rester hydraté. C’est là qu’intervient la nouvelle technologie développée par Gaston Crespo et d’autres chercheurs de KTH.

« L’un des domaines où la technologie sera utile est la surveillance de l’équilibre hydrique de votre corps – sous forme d’équilibre électrolytique – pour éviter que vous ne soyez déshydraté. En surveillant les sécrétions de sueur que le corps humain sécrète, les utilisateurs peuvent être avertis à temps de leur déshydratation avant que des problèmes ne surviennent, afin qu’ils puissent soit arrêter de faire de l’exercice, soit boire pour réhydrater leur corps. Cette technologie est conçue pour permettre aux utilisateurs d’adapter leurs exercices à leur situation et à leurs préférences individuelles « , explique Gaston Crespo, professeur agrégé à la Division de chimie physique appliquée de KTH.

Microaiguilles et fluides corporels

Cette technologie permet de mesurer le sang et la sueur à l’aide de capteurs électrochimiques portables qui peuvent être tissés dans les vêtements ou portés séparément en contact direct avec la peau, en utilisant un brassard par exemple. Les capteurs sont installés dans une pièce rapportée qui est attachée à la peau, ou sous forme de micro-aiguilles, selon le type d’application.

« Les deux plateformes technologiques peuvent être utilisées dans des contextes médicaux à la maison ou lors d’activités sportives. Ils pourraient aussi être des outils dans les hôpitaux et les cliniques. »

Gaston Crespo affirme que les capteurs sont capables de détecter toute une série de problèmes. Comme la déshydratation, comme nous l’avons déjà mentionné, plus l’équilibre électrolytique et les problèmes rénaux.

« Les problèmes rénaux en particulier sont associés à la sécrétion d’ions potassium par exemple et au taux de créatinine dans le sang, que la technologie peut identifier. »

Mesure de l’acide lactique

En matière d’exercice et de sport, il n’y a pas que l’équilibre des liquides qui peut être mesuré. Pendant un effort physique intense, l’acide lactique peut s’accumuler dans votre circulation sanguine plus rapidement que vous ne pouvez le brûler, ce que les capteurs peuvent surveiller en permanence pendant l’entraînement.

« Les capteurs peuvent aussi mesurer le stress et l’attention d’une personne. »

La technologie et les capteurs pourraient-ils être utilisés avec des applications et des montres telles que Run Keeper et Fitbit ? Selon Gaston Crespo, cela serait possible si la montre et l’application étaient capables d’importer le type de données générées par les capteurs et de les afficher d’une manière utilisable. Si c’est le cas, la formation pourrait être portée au niveau suivant.

En savoir plus sur le projet

• Avec Gaston Crespo, l’équipe de recherche de KTH comprenait Marc Parrilla, Rocio Canovas, Maria Cuartero et Lijun Chai.

• La recherche a donné lieu à un certain nombre de publications scientifiques telles que Trends in Analytical Chemistry et la publication Analytical Chemistry de l’American Chemical Society. Un nouvel article est en cours d’évaluation.

• Les capteurs captent des biomolécules telles que le sodium, le chlorure, le calcium, le magnésium, l’ammonium, le glucose, l’acide urique et les acides aminés tels que la glycine. Ces biomolécules aident les utilisateurs à contrôler la santé de leur foie et de leur cœur, leur métabolisme et leur diabète, pour n’en nommer que quelques-uns.

• En plus de la technologie intégrée dans les brassards et les vêtements qui peuvent mesurer les paramètres physiques, les chercheurs s’attendent également à ce que les capteurs de la prochaine génération puissent recueillir et afficher les valeurs biochimiques enregistrées dans la sueur humaine. Quelque chose qui améliorerait réellement la compréhension de l’état physique du corps humain.

https://www.kth.se/en/aktuellt/nyheter/blod-och-svett-tar-traningsappen-till-nasta-niva-1.901859