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Juil 28 2016

Un patch de graphène pour contrôler la glycémie

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Patch de graphène au poignet mesurant la glycémie en temps réel (Hui Won Yun, Université nationale de Séoul)

 

Ce dispositif expérimental utilisant la nanotechnologie pourrait prochainement se positionner comme une alternative sérieuse et non invasive aux actuelles mesures de la glycémie capillaire faites au bout des doigts. 

Ce patch semi-transparent est composé de graphène et d’or. Il est très flexible et se colle sur la peau. Son grand intérêt est qu’il mesure en continue la glycémie en mesurant le taux de sucre dans la sueur.

De plus, grâce à des microaiguilles sensibles à la température, il peut administrer à son porteur un médicament hypoglycémiant.

Pour ce faire, il contient différents minis capteurs mesurant dans la sueur :

  • Le taux de sucre,
  • Le pH,
  • La température,
  • L’humidité.

Ce prototype a déjà fait l’objet d’une étude scientifique publiée en mars 2016 dans la revue «Nature Nanotechnology». 

Dans cette étude, le prototype a été testé sur des rats diabétiques et deux humains non diabétiques. Le médicament utilisé était la metformine. Les résultats sont encourageants, notamment la précision des valeurs de glycémies relevées. Toutefois, le système de microaguilles doit encore être amélioré et optimisé.

Les avantages du graphène

Les applications nanotechnologiques du graphène sont nombreuses. Le graphène est composé uniquement d’atomes de carbone répartis sur un feuillet dont l’épaisseur est celle d’un seul atome de carbone, ce qui en fait le matériau le plus fin au monde. De plus, il est 100 fois plus résistant que l’acier, très fléxible, transparent et il est le meilleur conducteur connu.

Malgré ses caractéristiques physiques, le graphène a été jusqu’à présent très peu utilisé dans la détection de marqueurs biologiques.

Actuellement, une équipe de scientifiques internationaux dirigée par l’Université nationale de Séoul (Corée du sud) cherche à exploiter son potentiel dans la détection de marqueurs biologiques. Pour ce faire, ces chercheurs ont ajouté à la production de graphène des particules d’or. Cet élément améliore l’activité électrochimique du graphène. Ainsi, les senseurs pour le pH, l’humidité et la température sont plus précis.

L’insuline n’a pas été utilisée dans ce prototype en raison de sa taille et sa sensibilité à la chaleur. En effet, l’insuline étant une protéine de grande taille, elle ne pouvait pas passer à travers les microaiguilles du patch. De plus, elle aurait été dégradée par les augmentation de température à la base de l’administration du médicament. Pour ces raisons, les chercheurs prévoient d’utiliser d’autres substances que l’insuline pour faire baisser la glycémie dans leurs prochains prototypes.

Quelles sont les prochaines étapes ?

Les prochains objectifs pour ces chercheurs sont d’améliorer la stabilité et la précision des senseurs sur une longue période d’utilisation. Ils estiment qu’il faudra attendre au moins 5 ans avant que ce patch soit commercialisé.

Par la suite, il pourrait être envisagé d’intégrer ce patch au bracelet d’une montre afin de mesurer en continu la glycémie de son porteur (image fictive ci-dessous).

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Patch de graphène inséré dans le bracelet d’une montre.

 

 


Références :

1) Hyunjae Lee, Tae Kyu Choi, Young Bum Lee, “A graphene-based electrochemical device with thermoresponsive microneedles for diabetes monitoring and therapy”, Nature Nanotechnology 11, 566–572 (2016).

 

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  1. Un patch de graphène pour contrôle...

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