Un test de coagulation du sang portable et bon marché

Des millions de patients qui prennent le médicament anticoagulant Warfarin pourraient bientôt utiliser un kit de test à domicile pour mesurer l'épaisseur de leur propre sang. Cet appareil portable, doté d'un nouveau capteur micromécanique, permettrait à ces patients de se soigner en toute sécurité.

Bonnes vibrations: Le capteur de sang MEMS a deux cantilevers. L'un mesure directement l'épaisseur du sang, tandis que l'autre détecte les vibrations de fond qui sont soustraites pour fournir un signal plus clair.

La warfarine est utilisée pour traiter les patients souffrant de diverses affections, allant de l'embolie pulmonaire et des affections cardiaques à la thrombose et à la coagulation sanguine excessive. Mais l'utilisation du médicament doit être constamment surveillée en raison d'une tendance à réagir avec d'autres médicaments et molécules métaboliques, explique John Curtis, directeur général de Microvisque , la société basée au Royaume-Uni à l'origine du nouvel appareil. L'alimentation, la consommation d'alcool, l'exercice et l'infection peuvent tous influencer l'efficacité de la warfarine, et donc la capacité du corps à former des caillots. Afin d'éviter le risque d'hémorragie interne ou externe sévère, les doses de médicament doivent être gérées avec précaution grâce à une surveillance régulière de la coagulation sanguine.

Habituellement, cela signifie prélever un échantillon de sang dans un cabinet médical, l'envoyer pour des tests de laboratoire et attendre des semaines pour les résultats. L'objectif de MicroVisk est de fournir un kit de test au point de service ou à domicile qui fonctionne presque instantanément avec la même précision, explique Curtis.

La coagulation est normalement mesurée en enregistrant l'épaisseur du sang à des intervalles de 100 millisecondes après l'ajout d'un réactif appelé thromboplastine qui initie la coagulation. En laboratoire, cela se fait en mesurant la façon dont la lumière se diffuse à travers un échantillon de sang. Mais MicroVisk obtient le même résultat en utilisant une paire de cantilevers vibrants, qui sont immergés dans un échantillon de sang et vibrent rapidement.

Le dispositif se compose d'un système micro-électromécanique (MEMS) composé de deux porte-à-faux de 600 micromètres de long. Ces dispositifs à base de silicium contiennent plusieurs couches d'un polymère conducteur et d'un matériau piézoélectrique séparé qui est enroulé le long de chaque porte-à-faux. Lorsque nous faisons passer un courant dans le conducteur, il chauffe les bobines, ce qui les fait fléchir, explique Curtis. Le courant pulsé à travers les bobines fait vibrer les porte-à-faux, tandis que les bobines piézoélectriques génèrent un petit courant qui révèle à quel point elles fléchissent.

Deux cantilevers sont nécessaires, explique Curtis, car l'un prélève directement le sang, tandis que l'autre détecte les vibrations de fond qui sont soustraites pour annuler les vibrations de l'environnement.

Le prototype actuel de MicroVisk nécessite que le sang soit appliqué à l'aide d'une pipette. Mais la société est sur le point de concevoir un appareil qui capture et analyse un échantillon en une seule fois, semblable à un kit de test de glucose. La société a récemment obtenu un brevet européen et a obtenu un financement de 1,7 million de dollars, et son objectif, selon Curtis, est de commercialiser d'ici trois ans.

Étant donné que des approches similaires ont été utilisées pour mesurer la viscosité à un niveau macroscopique, l'approche devrait également bien fonctionner à un niveau microscopique, explique Todd Przybycien , directeur du génie biochimique et chimique à l'Université Carnegie Mellon, à Pittsburgh. Il ajoute que mesurer la viscosité, plutôt que d'essayer de détecter des particules spécifiques dans le sang, est une tâche plus facile à gérer.

En mars, le Centres de services Medicare et Medicaid (CMS) étendu sa police d'assurance-maladie pour permettre aux patients atteints de warfarine aux États-Unis d'être couverts pour des tests plus fréquents à domicile. Le marché pour tester les patients sur Warfarin est énorme, avec une valeur mondiale de plus de 2,25 milliards de dollars, dit Curtis. Cela va finir comme le marché des tests de glycémie.

En limitant les visites chez le médecin, MicroVisk rendra la vie beaucoup plus facile pour les personnes prenant de la warfarine, déclare Phil Cooper, directeur du Réseau de transfert de connaissances Capteurs et Instrumentation , un groupe universitaire et industriel basé au Laboratoire national de physique , dans l'Oxfordshire, au Royaume-Uni, qui a pris en charge MicroVisk à ses débuts.

D'autres appareils qui effectuent un travail similaire deviennent disponibles mais sont moins précis, explique Curtis, car ils mesurent la coagulation par des changements biochimiques indirects, par exemple en appliquant un courant au sang et en mesurant l'impédance. L'autre avantage d'utiliser un capteur MEMS est qu'il nécessite moins de sang. Nous avons besoin d'environ un microlitre de sang, contre 10 à 15 microlitres, ajoute Curtis. Cela signifie que chaque test sanguin nécessite une piqûre d'épingle plus petite. Vous allez couper beaucoup moins de terminaisons nerveuses, donc ça fait moins mal, dit-il.

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