Des tatouages intelligents pour suivre l'état de santé d'un patient
Une technologie alliant tatouage, colorimétrie et smartphone permet de détecter différents indicateurs de santé - glucose, albumine et pH - dans des tissus de peau porcine. Si son innocuité est avérée chez les animaux, elle pourrait très utile pour la surveillance et la gestion des paramètres sanguins dans certaines maladies chez l'être humain.
Utilisera-t-on bientôt les tatouages à des fins diagnostiques plutôt que cosmétiques et seront-ils prescrits par un médecin ? C'est en tout cas ce qu'espèrent des chercheurs allemands qui ont mis au point des tatouages biosensoriels dotés d'une encre qui change de couleur selon le taux de différents indicateurs de santé dans le sang, tels que le potentiel hydrogène (pH) et des métabolites comme le glucose et l'albumine.
Comme pour les tatouages traditionnels, l'encre doit pénétrer sous la couche superficielle de la peau et atteindre le derme. Grâce à des biocapteurs colorimétriques injectables de manière mini-invasive et ayant pour mission de surveiller les métabolites dans le liquide interstitiel, l'encre change de couleur en fonction du taux du composé organique surveillé.
Au total, les chercheurs ont conçu trois biocapteurs. L'un d'eux, qui réagit au pH, est composé des colorants rouge de méthyle, bleu de bromothymol et phénolphtaléine. Un autre sonde les niveaux de glucose, un indicateur du diabète, et le troisième ceux de l'albumine qui peut indiquer une insuffisance hépatique ou rénale.
Le capteur de glucose comprend les réactions enzymatiques de la glucose oxydase et de la peroxydase, qui, en fonction de la concentration en glucose, entraînent un changement structurel d'un pigment organique et un changement de couleur allant du jaune au vert foncé. Le capteur d'albumine est basé sur un colorant jaune qui, en association avec la protéine d'albumine, devient vert.
Pour leur étude, les scientifiques ont appliqué leurs tatouages munis de capteurs colorimétriques sur des zones de peau de porcs, laquelle est similaire à celle de l'être humain. Ils ont ensuite modifié le pH ou les concentrations de glucose ou d'albumine et constaté que les couleurs des zones tatouées changeaient en conséquence.
Cette expérience pourrait devenir une nouvelle façon plus rapide, plus fiable, et moins invasive de détecter, dépister, et prévenir certaines maladies chroniques. Les alternatives disponibles comme les patchs de sueurs, les gels et autres fibres fluorescents ont en effet laissé apparaître d'importantes lacunes tandis que les puces implantées sont certes efficaces mais très invasives.
Ceci dit, même si les résultats sont encourageants, il faut encore que cette méthode soit testée chez l'Homme et que son innocuité soit démontrée. Si c'est le cas, elle pourrait révolutionner la prise en charge de certaines maladies comme le diabète et l'insuffisance hépatique et permettre aux médecins de suivre à distance leurs patients qui souffrent de ces maladies.
Par ailleurs, en développant d'autres capteurs colorimétriques capables d'analyser le sodium et d'autres ions, il serait également possible de suivre le niveau de déshydratation d'un patient. De la même manière, en mesurant le calcium, on pourrait aussi calculer la perte osseuse lors des voyages dans l'espace. Le dispositif pourrait même être utilisé pour savoir si une personne âgée a bien pris ses médicaments.
En plus, ces tatouages, qui utilisent des teintures déjà disponibles sur le marché pour des tests d'urine, seraient peu onéreux et ils pourront être analysés par n'importe qui avec un smartphone grâce auquel les résultats seront envoyés en temps réel au médecin.
(référence : Angewandte International Edition Chemie, 29 juillet 2019, doi : 10.1002/anie.201904416)