Des chercheurs du KIST et de l’Université Northwestern ont développé un nouvel appareil qui surveille l’état de santé grâce à l’analyse de la sueur sans nécessiter d’activité physique. Cet appareil, qui utilise la production de sueur stimulée par des médicaments, offre une alternative indolore aux analyses de sang et est particulièrement utile pour les personnes à mobilité réduite. (Concept de l'artiste.) Crédit : Issues.fr.com
Tests cliniques réussis sur des patients pédiatriques atteints de mucoviscidose utilisant un dispositif flexible permettant la stimulation des glandes sudoripares et la biodétection simultanée. Une recherche collaborative de deux ans entre KIST et Université du nord-ouest.
La sueur contient des biomarqueurs capables de surveiller divers problèmes de santé, du diabète aux troubles génétiques. Le prélèvement de sueur, contrairement au prélèvement de sang, est préféré par les utilisateurs en raison de son caractère indolore. Cependant, pour obtenir suffisamment de nutriments ou d’hormones à partir de la sueur pour les tests, il fallait auparavant une activité physique intense pour provoquer la transpiration. Cette méthode posait des défis aux personnes à mobilité réduite.
Illustration et photographie du dispositif capable d'administrer des médicaments pour l'induction de la sueur et la surveillance simultanée des biomarqueurs de la sueur. Crédit : Institut coréen des sciences et technologies
Développement d'un nouveau dispositif de surveillance de la sueur
Le Dr Kim Joohee du Centre de recherche en bionique de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST) et le professeur John A. Rogers de l'Université Northwestern ont annoncé conjointement le développement d'un appareil pratique de surveillance de la transpiration qui ne nécessite pas d'activité physique mais délivre une stimulation médicamenteuse via la peau. Contrairement aux méthodes précédentes qui induisaient la transpiration lors de l'exercice, cet appareil délivre des médicaments qui stimulent les glandes sudoripares à travers la peau.
L'équipe de recherche a développé un dispositif flexible capable de délivrer des médicaments aux glandes sudoripares en appliquant un courant à un hydrogel contenant des médicaments. Cet appareil, petit et doux, se fixe facilement sur la peau. La sueur induite par le médicament est collectée dans des canaux microfluidiques à l'intérieur du dispositif et analysée à la recherche de biomarqueurs à l'aide de biocapteurs. Cela permet l'analyse des biomarqueurs présents dans la sueur, réduisant ainsi le besoin de visites fastidieuses à l'hôpital pour les tests et réduisant le risque de contamination des biomarqueurs pendant les tests, augmentant ainsi précision.
Un enfant avec le dispositif filaire traditionnel attaché au bras gauche et le dispositif développé collé au bras droit, administrant des médicaments pour stimuler les glandes sudoripares. Crédit : Institut coréen des sciences et technologies
Application en surveillance pédiatrique
Le dispositif développé par l'équipe de recherche a été appliqué à des nourrissons atteints de mucoviscidose et la concentration de chlorure, un biomarqueur présent dans la sueur, a été confirmée. Les résultats étaient cohérents avec ceux obtenus par les méthodes d'analyse traditionnelles utilisant la sueur collectée dans les hôpitaux, avec une précision de plus de 98 %.
De plus, la stabilité du dispositif sur la peau a été assurée en confirmant les valeurs de température et de pH de la peau. Étant donné que la mucoviscidose se manifeste principalement pendant la petite enfance, une surveillance continue de la progression de la maladie et de la condition physique est nécessaire. Avec cet appareil, la surveillance peut être facilement effectuée à domicile, réduisant ainsi le stress psychologique et physique des patients pédiatriques et de leurs soignants.
(À gauche) Graphique montrant un accord de plus de 98 % entre la méthode de diagnostic traditionnelle et les résultats de l'analyse des biomarqueurs du dispositif développé pour cinq patients. (À droite) Graphique comparant la perception de la douleur ressentie par les patients lors du suivi de la maladie à l'aide de la méthode de diagnostic traditionnelle et du dispositif développé. Le graphique indique que le dispositif développé provoque moins d'inconfort que la méthode de diagnostic traditionnelle. Crédit : Institut coréen des sciences et technologies
Applications potentielles et perspectives d'avenir
Ce dispositif nouvellement développé contribue également à l’expansion de la technologie non invasive de surveillance des maladies basée sur la sueur chez les adultes en bonne santé. En outre, la technologie d'administration de médicaments à travers la peau peut être utilisée non seulement pour provoquer la transpiration, mais également pour augmenter le taux d'administration de médicaments dans des zones localisées telles que des affections cutanées ou des plaies, accélérant ainsi la guérison.
Le Dr Kim Joohee a déclaré : « Grâce à deux années de recherche collaborative avec l'Université Northwestern, nous avons non seulement résolu les limites des méthodes existantes pour induire la transpiration, mais nous avons également obtenu du succès en recherche clinique, nous rapprochant ainsi de la commercialisation. » Le professeur John A. Rogers a ajouté : « Nous prévoyons de mener à l’avenir des études cliniques et une commercialisation à grande échelle, y compris chez les adultes. »
