Des chercheurs de l’Université du Massachusetts à Amherst ont remporté un prix pour avoir développé un nouveau capteur de sueur qui peut être appliqué sur la peau comme un tatouage temporaire et qui mesure les molécules présentes, comme le cortisol. À terme, les tatouages donneront aux gens un meilleur aperçu de leur santé et serviront d’outil aux chercheurs pour découvrir de nouveaux signes précoces de maladie.
Il existe de nombreuses biomolécules vitales présentes dans la sueur que nous devons mesurer pour vraiment comprendre la performance humaine globale et la relation avec diverses maladies.
Dmitry Kireev, directeur de recherche et professeur adjoint de génie biomédical
Dans cette première phase de recherche, Kireev se concentrera sur la mesure du cortisol, un biomarqueur lié au stress, aux accidents vasculaires cérébraux, au syndrome de Cushing et à la maladie chronique rare de la maladie d’Addison. Cependant, il espère étendre la technologie à d’autres composés tels que le glucose, le lactate, l’hormone féminine œstrogène, les marqueurs inflammatoires et bien d’autres encore une fois que la méthode sera établie.
Kireev utilisera la subvention EArly-concept Grant for Exploratory Research (EAGER) de la National Science Foundation, d’une valeur de près de 200 000 $, sur deux ans, pour développer ces tatouages à base de graphène. «Il est presque totalement transparent, exceptionnellement conducteur et a un contact vraiment parfait avec la peau humaine», dit-il. « C’est imperceptiblement autocollant : nous n’appliquons pas de colle, nous la transférons littéralement sur la peau. »
La plupart des méthodes d’analyse de la sueur existantes prennent du temps et demandent beaucoup de travail et sont donc limitées à un environnement de laboratoire. La conception de Kireev est basée sur une méthode si simple qu’elle peut être utilisée par des profanes, et pas seulement par des cliniciens qualifiés. « Les analyses de sueur actuelles, généralement effectuées dans les cliniques, utilisent la spectroscopie de masse par chromatographie liquide », explique-t-il. « Ce sont tous des appareils de la taille d’un réfrigérateur qui sont étonnants – ils pourraient mesurer toute votre sueur – mais vous devez prélever, stocker et analyser l’échantillon de sueur. Le processus est lent et peu rentable.
Cependant, un appareil facile à utiliser par les individus ouvrirait des perspectives de recherche future. “Nous voulons effectuer des analyses de routine (de ces bioanalytes) afin d’obtenir des informations sur les personnes non seulement lorsqu’elles sont malades ou ont un problème, mais avant que cela ne se produise”, explique Kireev.
Il note également que de nombreuses personnes souhaitent surveiller personnellement leur propre santé et que cette technologie stimule la croissance dans le domaine des soins de santé personnalisés. Par exemple, le cortisol affecte le rythme circadien d’une personne. Si une personne peut suivre ses niveaux de cortisol tout au long de la journée, cela peut donner un aperçu de ses habitudes de sommeil.
Cette recherche est la fusion de deux branches de recherche. Le premier est le développement de ce tatouage à base de graphène qui agit comme une électrode passive et mesure l’activité électrique sur le corps. Deuxièmement, des recherches sont menées sur des biocapteurs rigides à base de graphène. “L’idée est désormais de combiner ces deux technologies, de fonctionnaliser les biomolécules à la surface du graphène et d’utiliser la peau et la sueur humaines comme médiateurs”, explique Kireev.