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Le tatouage de surveillance du glucose
C'est une touche médicale moderne sur un art ancien. Les scientifiques du laboratoire Draper, à Cambridge, MA, développent un nanocapteur qui pourrait être injecté dans la peau, un peu comme un colorant de tatouage, pour surveiller le taux de sucre dans le sang d'un individu. À mesure que le taux de glucose augmente, le tatouage devient fluorescent sous une lumière infrarouge, indiquant à une diabétique si elle a besoin ou non d'une injection d'insuline après un repas. Les chercheurs ont déjà testé une version de l'appareil à détection de sodium chez la souris et commenceront bientôt les tests sur les animaux du capteur spécifique au glucose.
Détection du sodium : Cette cellule brille en rouge car elle a été injectée avec des nanocapteurs fluorescents en présence de sodium.
Le moyen le plus fiable de mesurer la glycémie est de se piquer le doigt pour un petit échantillon de sang et d'utiliser des bandelettes de test chargées d'enzymes pour détecter le glucose. Pour tenter de libérer les diabétiques de ce régime long et coûteux, un certain nombre de nouvelles technologies de détection du glucose sont en cours de développement, des dispositifs implantés qui surveillent en permanence la glycémie et administrent l'insuline, aux capteurs non invasifs qui détectent le glucose à travers la peau par infrarouge. lumière.
Heather Clark et ses collègues développent quelque chose conçu pour fonctionner entre ces deux extrêmes. Le matériau est constitué de billes de polymère de 120 nanomètres recouvertes d'un matériau biocompatible. Dans chaque perle se trouve un colorant fluorescent et des molécules de détection spécialisées, conçues pour détecter des produits chimiques spécifiques, tels que le sodium ou le glucose.
Lorsqu'elle est injectée dans la peau, la molécule du capteur attire le produit chimique cible, par exemple le sodium, dans le polymère à partir du liquide interstitiel qui entoure les cellules. Pour compenser la charge positive nouvellement acquise d'un ion sodium, une molécule de colorant libère un ion positif, rendant la molécule fluorescente. Le niveau de fluorescence augmente avec la concentration de la cible chimique. Les scientifiques peuvent échanger différentes molécules de reconnaissance pour mesurer différentes cibles, notamment le chlorure, le calcium et le glucose. La plage de concentrations que le capteur peut détecter peut être modifiée en modifiant le rapport des composants, selon qu'il est important de mesurer des concentrations précises ou une variabilité plus large.
Le capteur de sodium, qui pourrait un jour être utilisé pour surveiller la déshydratation, a montré un succès précoce chez les animaux. Lorsqu'elles sont injectées dans la peau des rongeurs, les billes restent en place et deviennent fluorescentes en réponse aux injections de solution saline. Les chercheurs ont développé un capteur de glucose qui fonctionne via un mécanisme similaire. Il a été démontré qu'il fonctionnait dans une solution mais n'a pas encore été testé sur les animaux.
À long terme, Clark envisage un capteur qui serait injecté dans les couches superficielles de la peau, moins profond que les encres de tatouage, de sorte qu'il se desquame avec le temps, dit-elle. Un moniteur de fluorescence, ressemblant à une souris optique, serait alors utilisé pour mesurer la lumière émise par le tatouage, et le capteur serait réinjecté périodiquement.
C'est unique car il n'a aucun composant à utiliser, dit Clark. Les bandelettes de glucose, par exemple, utilisent une enzyme pour détecter le glucose, qui doit être continuellement remplacé. D'autres moniteurs, même des nanocapteurs, ont une durée de vie limitée, ce qui rend leur implantation difficile, dit-elle.
Pourtant, les chercheurs ont encore un long chemin à parcourir avant que le capteur ne soit prêt pour les tests humains. Bien que les billes ne semblaient pas déclencher de réaction immunitaire lors des premiers tests sur les animaux, d'autres études doivent être menées, explique Clark. L'évaluation de la réponse immunitaire est particulièrement importante car cela peut modifier les concentrations locales de glucose, explique George Wilson , chimiste à l'Université du Kansas, à Lawrence. Par exemple, les macrophages [un type de cellule immunitaire] mangent du glucose, dit-il. Wilson met également en garde contre le fait que de nombreux facteurs peuvent influencer la fluorescence inhérente de la peau, notamment la couleur et l'âge de la peau.