Une nouvelle bague connectée surveille en continu plusieurs biomarqueurs simultanément, notamment la glycémie, les cétones, la vitamine C, l’acide urique, le lactate et l’alcool. Photos : David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering
Des ingénieurs de l’UC San Diego présentent les résultats de la première bague intelligente entièrement intégrée pour la surveillance biochimique continue de la sueur
Des ingénieurs de l’Université de Californie à San Diego ont créé une bague connectée qui surveille simultanément et en continu jusqu’à quatre biomarqueurs chimiques différents dans la transpiration des doigts. La bague peut analyser la gamme complète des biomarqueurs suivants : glucose, cétones, vitamine C, acide urique, lactate et alcool.
Dans un nouvel article publié dans Nature Communications , des ingénieurs de l’UC San Diego, travaillant dans le laboratoire de Joseph Wang, professeur au département de génie chimique et nano de la famille Aiiso Yufeng Li de l’école d’ingénierie Jacobs de l’UC San Diego, présentent les résultats de ce qu’ils considèrent comme la première bague intelligente entièrement intégrée pour la surveillance biochimique quotidienne.
« Les anneaux commerciaux ne fournissent que des informations biophysiques, mais ils manquent d’informations moléculaires sur les marqueurs biochimiques qui permettent de mieux comprendre l’état de santé d’un individu », a déclaré Tamoghna Saha, première auteure de l’étude et chercheuse postdoctorale au sein du laboratoire de Wang.
Pour que la bague détecte les biomarqueurs dans la sueur, aucun exercice physique ni autre effort n’est nécessaire ; la sueur est passivement aspirée à travers la surface de la peau par osmose grâce à une technique mise au point par Saha.
Le suivi simultané de plusieurs biomarqueurs peut potentiellement élargir le tableau de santé en temps réel dans de nombreux scénarios différents, notamment la gestion du diabète et le suivi nutritionnel.
« Une bague permettant de capter des informations moléculaires dynamiques en temps réel serait extrêmement utile pour prendre des décisions éclairées en matière de santé, d’alimentation et de mode de vie », a déclaré Wang. « Par exemple, sa capacité à suivre simultanément et en continu la glycémie et la cétonémie serait très utile pour optimiser le dosage de l’insuline dans la prise en charge du diabète. »
Lors d’essais menés auprès de volontaires sains et de personnes atteintes de diabète de type 1, les mesures de glycémie de la bague intelligente à biomarqueurs ont suivi de près celles des moniteurs de glycémie en continu (CGM) commerciaux, tandis que les mesures de cétone ont suivi de près celles des lecteurs de glycémie commerciaux.
Dans une moitié de l’anneau se trouvent le réseau de capteurs (rayures orange), le composant d’extraction de sueur et le canal fluidique.
La bague connectée à biomarqueurs est un prototype entièrement intégré qui comprend toute la technologie de détection des biomarqueurs nécessaire, une électronique basse consommation et une batterie flexible. Les informations relatives aux biomarqueurs sont transmises sans fil à une application pour smartphone. La bague capte la transpiration passivement grâce à un hydrogel osmotique, un polymère souple qui crée un gradient de pression pour extraire le fluide de la peau sans douleur.
Son fonctionnement est similaire à la façon dont l’eau circule du sol aux feuilles des plantes. La transpiration collectée est analysée par un réseau de capteurs électrochimiques intégré à la bague. Grâce à des mesures répétées, des facteurs d’étalonnage spécifiques à chaque individu sont établis afin de convertir les réponses en courant en valeurs de concentration. Ces facteurs d’étalonnage permettent une analyse plus personnalisée des tendances des biomarqueurs.
La bague est alimentée par une batterie rechargeable flexible en oxyde de zinc-argent offrant jusqu’à 12 heures d’autonomie. La carte électronique est plus petite qu’une pièce de 25 cents américains. Le boîtier de la bague connectée est fabriqué en polymère imprimé en 3D. « Une telle intégration dans un format aussi compact est remarquable », a déclaré Wang.
Étude complète : “A Fully Integrated Smart Ring for Daily Biochemical Monitoring.” ou » Une bague intelligente entièrement intégrée pour la surveillance biochimique quotidienne« . Les co-premiers auteurs de l’étude sont Tamoghna Saha, Shichao Ding et Siyu Qin, tous de l’UC San Diego.
