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Votre état de santé dans une goutte de sueur

Des chercheurs américains ont réussi à mettre au point un nouveau type de biocapteur basé sur l’analyse moléculaire de la sueur. Souple et portable, ce système permet d’obtenir des informations sur la santé d’un individu en temps réel.

Ce dispositif souple et « portable », entièrement intégré, mesure simultanément la température de la peau, les métabolites et les électrolytes dans la sueur puis analyse l’information en temps réel.© Der-Hsien Lien, Hiroki Ota

Transpirer pour une meilleure santé, c’est la formule qui pourrait définir le nouveau capteur corporel conçu par une équipe de chercheurs de l’Université de Stanford et de l’Université de Californie-Berkeley. Ce dispositif est capable de mesurer les niveaux de molécules spécifiques dans la sueur afin d’obtenir des informations en temps réel sur la physiologie et la santé d’un individu. L’article publiés dans la revue Nature du 27 janvier décrit cette technologie originale.

À l’origine de cette approche, deux chercheurs : Sam Emaminejad, spécialiste en ingénierie électronique à l’Université de Stanford et de Berkeley, et Ron Davis, biochimiste, généticien, spécialiste des technologies de rupture et directeur du Stanford Genome technology, de développer un dispositif de santé personnalisé. Leur objectif : collecter des données les plus complètes possible sur les patients, et sur un temps continu. Un objectif pas si facile à atteindre... Certes, des dispositifs surveillant en continu le niveau d’activité ou la fréquence cardiaque existent déjà. Mais elles génèrent souvent des données insuffisantes. Quant aux analyses de sang, d’urine, de salive, etc., elles n’offrent que des données parcellaires.

Continu et non invasif

De nombreux biomarqueurs, tels que le glucose, le lactate et certains ions, franchissent les parois des cellules sudoripares pour finalement se retrouver dans la sueur.

Pour mesurer de façon non invasive la physiologie moléculaire du corps d’un individu et de façon continue, les biocapteurs sudoripares semblaient constituer une piste intéressante. La sueur se prête particulièrement bien aux applications portables. Elle est sécrétée par la peau et contient de nombreuses informations physiologiques. Elle peut ainsi être utilisée pour diagnostiquer certaines maladies, pour optimiser les performances sportives, pour détecter la consommation de drogues, etc.

À vrai dire, l’analyse de sueur n’est pas nouvelle, mais, jusqu’à présent, il fallait emporter les échantillons en laboratoire pour les analyser. Pour réaliser un dispositif portable, Ron Davis et Sam Emaminejad ont travaillé avec l’équipe du chercheur Ali Javey, de l’Université de Californie-Berkeley, pionnière dans l’électronique flexible.

Le prototype est constitué d’un ensemble de capteurs, d’une carte de circuit imprimé flexible pour le traitement du signal et la transmission de données sans fil. Positionné sur la peau à l’aide d’une compresse ou d’un bracelet plastique, le dispositif mesure la température de la peau ainsi que différents constituants de la sueur : les ions sodium et potassium, le glucose et le lactate (le même que l’acide lactique libéré par les muscles actifs). « Le système intégré nous permet d’utiliser la température mesurée de la peau pour calibrer et régler les lectures des autres capteurs en temps réels. C’est important parce que la réponse de glucose et le capteur de lactate peuvent être fortement influencés par la température », déclare Wei Gao, coauteur de l’étude. Les données provenant des capteurs peuvent être reliées à un smartphone ou tout autre périphérique pour des analyses plus approfondies. Le réseau de capteurs souples sur la peau est jetable et peut durer quelques jours.

Transpirez !

L’appareil a été testé sur 14 hommes et femmes qui ont pédalé en intérieur sur des vélos stationnaires ou couru en extérieurs.

Amis sportifs, attendez-vous à voir débarquer ce type de capteur dans les prochaines années. Celui-ci pourra vous indiquer votre degré de fatigue, de déshydratation, d’un niveau trop élevé de la température corporelle, et bien d’autres problèmes de santé. Le dispositif pourrait également ouvrir de nouveaux champs de recherche encore peu explorés. Avec cette médecine encore plus précise, il sera possible d’anticiper et de prévenir de mieux diagnostiquer les maladies. Quoi qu’il en soit, la sueur n’a probablement pas fini de nous surprendre et nous en apprendra encore plus sur notre santé, conclut optimiste Sam Emaminejad.

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