Une équipe de chercheurs coréens a récemment mis au point un dispositif électrochimique qui peut être apposé sur la peau et mesurer le taux de sucre dans le sang.
Si elle est commercialisée, cette technologie pourrait aider à soulager le fardeau supporté par les personnes atteintes de diabète et par ceux doivent vérifier quotidiennement leur glycémie. Cela éviterait le prélèvement d'échantillons de sang plusieurs fois par jour, et faciliterait les injections d'insuline s’il est détecté que le patient a un taux de sucre dans le sang plus élevé que d'habitude.
Cette nouvelle technologie est un dispositif électrochimique à base de graphène créé par une équipe de chercheurs du Centre de recherche sur les Nanoparticules, qui fait partie de l'Institut coréen des sciences de base. L'équipe était dirigée par le professeur Kim Dae-Hyeong de l'École de génie chimique et biologique de l'Université nationale de Séoul.
Les chercheurs ont associé un capteur électronique fabriqué à partir d'un complexe de graphène et des micro-aiguilles. Le graphène est une mince couche d'atomes de carbone. Bien que très fin, il est solide et élastique, et peut transporter un courant électrique. Le graphène est 200 fois plus résistant que l'acier et 100 fois plus conducteur que le cuivre.
En le fixant à la peau comme un patch, le dispositif permet de mesurer avec précision les taux de sucre dans le sang. Il analyse le sucre, la température, l'humidité et l'acidité de la sueur humaine. Lorsque l'enzyme de carbone complexe de l'appareil perçoit le sucre "fondu" à l'intérieur sa sueur, il change le courant électrique, ce qui permet de mesurer la glycémie. Les informations sur le taux de sucre relevé dans le sang peuvent alors être envoyées ver un appareil mobile, comme un smartphone.
Si un taux trop élevé de sucre dans le sang est détecté, un médicament capable de contrôler la glycémie peut être injecté dans la peau via les micro-aiguilles du dispositif. Ces aiguilles mesurent à peine un millionième de millimètre. Elles sont enrobées d'une substance spéciale qui peut "fondre" quand elle atteint une température supérieure à 40 degrés Celsius. Ainsi, lorsque des taux de sucre plus élevés sont mesurés, la surface enrobée "fond" et le médicament pénètre dans la peau.
L'équipe de recherche a testé l'appareil en l'attachant aux chevilles de patients pendant 24 heures. Les résultats des mesures de la glycémie étaient les mêmes que ceux relevés via un analyseur observant la glycémie dans la sueur humaine. Et ils étaient également identiques aux mesures des niveaux de sucre dans le sang vérifiés directement par prélèvement sanguin. Les chercheurs ont également testé l'appareil sur des souris atteintes de diabète. Ils ont attaché le dispositif à des souris afin d'injecter le médicament dans la peau, et ont pu constater que les niveaux sanguins ont diminué.
« Nous avons utilisé le graphène, un matériau de nouvelle génération, ce qui nous a permis de diagnostiquer, traiter et avoir un suivi sur le diabète. Les technologies utilisées dans ce dispositif peuvent être utilisées dans un large éventail de domaines, non seulement pour mesurer le taux de sucre dans le sang, mais aussi pour les systèmes biocapteurs, par exemple », a déclaré le professeur Kim Dae-Hyeong qui dirige la recherche.
Les résultats de la recherche ont été publiés sur la page d'accueil de Nature Nanotechnology, le 22 mars 2016.
Rédaction : Yoon Sojung (arete@korea.kr) pour Korea.net
Photos : Institut des sciences de base, Université nationale de Séoul
Version française : Bruno Ange
Si elle est commercialisée, cette technologie pourrait aider à soulager le fardeau supporté par les personnes atteintes de diabète et par ceux doivent vérifier quotidiennement leur glycémie. Cela éviterait le prélèvement d'échantillons de sang plusieurs fois par jour, et faciliterait les injections d'insuline s’il est détecté que le patient a un taux de sucre dans le sang plus élevé que d'habitude.
Cette nouvelle technologie est un dispositif électrochimique à base de graphène créé par une équipe de chercheurs du Centre de recherche sur les Nanoparticules, qui fait partie de l'Institut coréen des sciences de base. L'équipe était dirigée par le professeur Kim Dae-Hyeong de l'École de génie chimique et biologique de l'Université nationale de Séoul.
Les chercheurs ont associé un capteur électronique fabriqué à partir d'un complexe de graphène et des micro-aiguilles. Le graphène est une mince couche d'atomes de carbone. Bien que très fin, il est solide et élastique, et peut transporter un courant électrique. Le graphène est 200 fois plus résistant que l'acier et 100 fois plus conducteur que le cuivre.
Un utilisateur peut vérifier sa glycémie grâce à un système de capteur intégré à un dispositif électrochimique baptisé « peau électronique ».
En le fixant à la peau comme un patch, le dispositif permet de mesurer avec précision les taux de sucre dans le sang. Il analyse le sucre, la température, l'humidité et l'acidité de la sueur humaine. Lorsque l'enzyme de carbone complexe de l'appareil perçoit le sucre "fondu" à l'intérieur sa sueur, il change le courant électrique, ce qui permet de mesurer la glycémie. Les informations sur le taux de sucre relevé dans le sang peuvent alors être envoyées ver un appareil mobile, comme un smartphone.
Si un taux trop élevé de sucre dans le sang est détecté, un médicament capable de contrôler la glycémie peut être injecté dans la peau via les micro-aiguilles du dispositif. Ces aiguilles mesurent à peine un millionième de millimètre. Elles sont enrobées d'une substance spéciale qui peut "fondre" quand elle atteint une température supérieure à 40 degrés Celsius. Ainsi, lorsque des taux de sucre plus élevés sont mesurés, la surface enrobée "fond" et le médicament pénètre dans la peau.
L'équipe de recherche a testé l'appareil en l'attachant aux chevilles de patients pendant 24 heures. Les résultats des mesures de la glycémie étaient les mêmes que ceux relevés via un analyseur observant la glycémie dans la sueur humaine. Et ils étaient également identiques aux mesures des niveaux de sucre dans le sang vérifiés directement par prélèvement sanguin. Les chercheurs ont également testé l'appareil sur des souris atteintes de diabète. Ils ont attaché le dispositif à des souris afin d'injecter le médicament dans la peau, et ont pu constater que les niveaux sanguins ont diminué.
Comme il est fabriqué à partir de composants graphène, le dispositif récemment développé est très élastique. Il peut ainsi contrôler le taux de sucre dans le sang même si la peau est contractée ou étirée après avoir la pose du dispositif.
Professeur Kim Dae-Hyeong dirige l'équipe de recherche.
« Nous avons utilisé le graphène, un matériau de nouvelle génération, ce qui nous a permis de diagnostiquer, traiter et avoir un suivi sur le diabète. Les technologies utilisées dans ce dispositif peuvent être utilisées dans un large éventail de domaines, non seulement pour mesurer le taux de sucre dans le sang, mais aussi pour les systèmes biocapteurs, par exemple », a déclaré le professeur Kim Dae-Hyeong qui dirige la recherche.
Les résultats de la recherche ont été publiés sur la page d'accueil de Nature Nanotechnology, le 22 mars 2016.
Rédaction : Yoon Sojung (arete@korea.kr) pour Korea.net
Photos : Institut des sciences de base, Université nationale de Séoul
Version française : Bruno Ange
Le site Nano Technology a publié les résultats du nouveau dispositif graphène sur sa page d'accueil.
