Un patch connecté qui analyse la sueur et surveille la santé
Après les traqueurs d'activité qui comptent le nombre de pas que leur porteur effectue ou qui mesure le rythme cardiaque, voici le patch, ou timbre épidermique, capable d'analyser les biomarqueurs (électrolytes, métabolites, protéines, acides aminés, etc.) qui sont présents dans la sueur d'un individu en plein effort, de transmettre les informations à son smartphone et par conséquent d'évaluer en temps réel son état de santé.
A terme, ce type de dispositif, "microfluidique flexible" comme le qualifient ses concepteurs américains, pourrait remplacer les prises de sang.
Mais comment ce système fonctionne-t-il ? Flexible, extensible et bourré d'électronique, placé sur la peau de l'avant-bras ou du dos avant un exercice, le patch est en réalité un petit laboratoire qui contient un circuit électronique, une antenne, une puce contrôleur et du papier microfluidique. Similaire à celui que l'on trouve dans les tests de grossesse, ce papier est organisé selon un motif en forme de racines d'arbre afin de maximiser la zone de prélèvement. Pour ne pas le saturer et disposer d'un flux de sueur sur une certaine durée, un hydrogel très absorbant capte et conserve la transpiration.
Pendant un effort, la sueur passe dans de minuscules canaux créés à la surface du timbre adhésif. Le fluide corporel est ainsi emmené vers quatre petits compartiments en forme de cercle. Chacun de ces réservoirs contient des enzymes et les réactions chimiques conduisent à des changements de couleur.
L'alimentation du timbre se fait par un smartphone, comme une étiquette électronique passive. Il s'active dès que le mobile est suffisamment proche, grâce à une connexion Bluetooth sécurisée. Et c'est une application sur le smartphone qui analyse les couleurs pour déterminer le contenu de la sueur : pH et concentrations en glucose, lactate et chlore.
Ce patch a déjà été testé chez une vingtaine d'étudiants sportifs divisés en deux groupes, l'un pratiquant du vélo d'intérieur dans une salle de gym et l'autre participant à une course de vélo à l'extérieur. Les chercheurs ont noté que les tests effectués à l'intérieur donnaient des résultats aussi précis que ceux obtenus avec des machines plus performantes. La course réalisée à l'extérieur a, quant à elle, montré que le patch reste collé à la peau des cyclistes pendant toute l'épreuve, ne fuit pas et apporte des informations de qualité.
Disponible à l'unité et conçu pour un usage unique de quelques heures, cet outil, qui intéresse l'armée américaine et devrait être commercialisé dans les trois ans qui viennent, pourra par exemple être utilisé lors d'une séance de sport pour prévenir la déshydratation. Il pourrait aussi servir à surveiller le niveau de glucose des personnes souffrant de diabète ou encore les signes vitaux d'un nouveau-né prématuré sans avoir à lui faire subir des prises de sang à répétition. Et de manière plus générale, un tel dispositif est susceptible d'aider les médecins à détecter des maladies, comme la mucoviscidose, et à affiner le dosage des traitements médicamenteux en mesurant les métabolites présents dans la sueur.
"Le contact étroit avec la peau créé par cet outil permet de réaliser des mesures impossibles jusqu'à maintenant avec les autres patchs absorbant la sueur", conclut le Pr John Rogers, principal auteur de l'étude.
(référence : Science Translational Medicine, 23 novembre 2016, DOI : 10.1126/scitranslmed.aaf2593)