La sueur est un fluide corporel efficace pour analyser différents bioanalytes présents dans le corps sans prélever d’échantillons de sang. Un capteur de sueur, par exemple, peut réduire l’inconfort des patients diabétiques qui doivent faire des prises de sang à plusieurs reprises. Il peut également être utilisé dans des appareils portables pour la surveillance quotidienne des soins de santé. Mais actuellement, le plus grand obstacle à la diffusion de ces capteurs est représenté par nos propres taux de sécrétion, qui sont irréguliers et faibles.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Kilwon Cho du département de génie chimique de POSTECH, en Corée, a récemment développé un patch cutané. L'appareil recueille rapidement la sueur en évitant les prélèvements sanguins continus. Comment? Imiter le principe des épines des cactus.
Les cactus, qui poussent dans des environnements arides, déplacent les gouttes d’eau qui se forment au bout de leurs épines vers la base pour survivre. Au cours de ce processus, les fines gouttelettes d’eau se déplacent en raison de la différence de pression agissant à l’intérieur et à l’extérieur de la surface incurvée de la gouttelette d’eau. Un phénomène appelé Pression de Laplace.
Évitez les prises de sang grâce à la nature
Le patch nouvellement développé par l'équipe de recherche POSTECH appliquait le même principe utilisé par les épines des cactus pour collecter l'eau. Les scientifiques y sont parvenus en créant des modèles en forme de coin avec des surfaces superhydrophobe/superhydrophile. Avec ce système, une goutte de sueur sur la surface en forme de coin se déplace spontanément vers l'extrémité large, car la différence de pression de Laplace entre les surfaces avant et arrière de la goutte est maximisée.
Les résultats confirment que ces canaux gravés sur le patch peuvent collecter la sueur rapidement et spontanément quelle que soit leur inclinaison, sans nécessiter de force supplémentaire. De plus, le canal en forme de coin présente une grande efficacité de collecte de la sueur : il transporte presque toutes les gouttelettes de sueur vers la zone de détection sans en laisser beaucoup à l'intérieur du canal. C’est beaucoup plus rapide que les canaux microfluidiques classiques. C'est ce qui permet au patch de surveiller en permanence le sang sans prélèvement.
Les difficultés de collecte de la sueur ont entravé son utilisation dans les appareils de santé portables. Ce patch nouvellement développé résout le problème en collectant rapidement la sueur et en facilitant son utilisation dans divers appareils de santé portables, notamment la surveillance de la glycémie.
Kilwon Cho, POSTECH
