Patch en papier à microneedles indolore innovant pour une surveillance rapide du glucose

Les patches semblent être à la mode ces jours-ci. Il y a des patches contraceptifs, des patches à la nicotine, et des patches transdermiques médicinaux, pour n'en nommer que quelques-uns. Maintenant, une équipe de chercheurs de l'Institut des Sciences Industrielles de l'Université de Tokyo a développé un patch d'aiguilles connecté à un capteur en papier pour diagnostiquer des conditions telles que le prédiabète. Heureusement, ce patch ne multiplie pas la douleur et l'inconfort d'une seule aiguille hypodermique. En fait, ces microneedles sont indolores et biodégradables.

Les chercheurs ont essayé de développer un moyen pratique d'utiliser des microneedles — de minuscules aiguilles de moins de 1 mm de longueur — pour l'auto-surveillance médicale de routine. Les microneedles sont si courtes qu'elles restent dans la peau et ne font pas contact avec des neurones, ce qui signifie qu'elles ne causent aucune douleur. Au lieu d'extraire du sang, elles aspirent le fluide dans la peau qui contient la plupart des biomarqueurs importants que les tests sanguins recherchent. Plusieurs types de microneedles existent, mais jusqu'à présent, fabriquer un dispositif pratique qui analyse rapidement le fluide s'est avéré insaisissable. « Nous avons surmonté ce problème en développant un moyen de combiner des microneedles poreuses avec des capteurs à base de papier », a déclaré le Professeur Beomjoon Kim. « Le résultat est peu coûteux, jetable et ne nécessite aucun instrument supplémentaire. »

Pour fabriquer le patch, les chercheurs ont d'abord fabriqué les microneedles en versant un mélange fondu d'un polymère biodégradable et de sel dans les cavités en forme de cône d'un micro-moule tout en appliquant de la chaleur. Ensuite, ils ont retourné le moule et les aiguilles à l'envers et les ont placés sur un morceau de papier, cette fois en appliquant une haute pression par le haut. La haute pression a forcé le mélange dans les pores du papier, assurant la fixation et permettant au fluide aspiré à travers les aiguilles de passer sans effort dans le papier. Après retrait du moule, les aiguilles ont été refroidies dans une solution qui a aspiré tout le sel, laissant derrière des milliers de trous, ou pores, par lesquels le fluide s'écoule vers le papier. La concentration de sel était un facteur clé qui devait être optimisé, donc ils ont testé plusieurs concentrations de sel pour déterminer à quel point les microneedles devaient être poreuses. Pour finir le patch, ils ont utilisé du ruban adhésif double face pour attacher un capteur de glucose en papier sur la base en papier de l'array d'aiguilles.

L'équipe a testé le patch sur un gel d'agarose dans lequel du glucose avait été dissous. Le fluide du gel a coulé du gel dans les microneedles poreuses, et de là dans le papier et la couche de capteur. La concentration de glucose a été enregistrée avec précision par des changements de couleur dans le papier.

Les patches sont jetables, biodégradables, et leur utilisation ne nécessite aucune expertise ou formation médicale. Ils sont aussi biocompatibles, ce qui signifie qu'il n'y a pas de problème si certains restent dans la peau quand le patch est retiré.

Selon les chercheurs, le test du prédiabète n'est qu'une application de la technologie. Le capteur à base de papier peut varier selon le biomarqueur que vous souhaitez surveiller. Après ce succès, l'étape suivante sera de tester la praticité du dispositif avec des participants humains et de développer des configurations pour surveiller d'autres substances, et à son tour, déterminer la présence d'autres conditions.