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Vous êtes diabétique. C’est vendredi, fin d’une grosse semaine de travail avec plusieurs heures supplémentaires et repas à l’extérieur, malgré votre bonne volonté. Aujourd’hui, entre deux réunions, vous n’avez eu le temps que pour des grignotines trouvées à la salle à manger. Ce sont les restes d’une fête d’anniversaire d’un collègue. Vous quittez le bureau, un peu confus et moite de transpiration. Assis dans un métro immobile en station retardé pour causes techniques, vous ressentez un malaise et vous vous évanouissez. Heureusement, on pratique les premiers soins sur vous, mais les secouristes perdent un temps précieux à diagnostiquer votre problème.
Et s’il vous avait suffit de regarder votre bras pour savoir que votre taux de sucre était dangereusement bas ?
En effet, la surveillance fréquente du taux de sucre dans le sang est essentielle pour une bonne gestion du diabète. Les glucomètres sont une bonne solution, malgré l’inconfort associé à la piqûre et pourvu qu’ils soient accessibles ainsi que leurs fournitures connexes. Autre problème, le glucomètre ne permet qu’une lecture de façon ponctuelle et non de façon continue au travers la journée. Cet inconvénient peut laisser passer inaperçues des baisses de sucre moins sévères, mais tout aussi nuisibles au patient. Les efforts visant à remédier ces inconvénients sont à l’origine de plusieurs systèmes de surveillance en continu, dont les tatouages « intelligents ».
Le tatouage « intelligent » rendra peut-être la situation décrite plus haut chose du passé. Plusieurs approches de tatouages sont en développement à l’heure actuelle, dont deux qui ont retenu notre attention. La première, mise au point au département de nanogénie de l’Université de la Californie (Bandodkar, 2015) , est un tatouage préimprimé que l’on colle sur la peau, un peu comme les tatouages temporaires pour les enfants. L’équipe du Dr Bandodkar a élaboré ce tatouage qui contient un capteur capable de mesurer le niveau de glucose dans le liquide interstitiel de la peau plutôt que dans le sang (Bandodkar, 2015)8. Cette méthode de détection qui est minimalement invasive et ne requiert aucune piqûre est idéale pour la gestion du diabète de façon continue, le seul inconvénient étant que l’on doit quand même avoir un appareil pour faire la lecture des résultats.
La technologie derrière ce tatouage repose sur le déplacement des molécules de glucose dans le liquide interstitiel afin de les amener vers la surface de la peau pour ensuite en détecter la concentration à l’aide d’un capteur (Bandodkar, 2015). Pour effectuer la lecture, il faut appliquer un petit courant électrique de 0,2 mA (milliampère). Le patient ne ressent pratiquement rien puisqu’un courant de 1 mA créerait juste un léger picotement. Le processus visant la mesure du taux de glucose prend environ de 15 à 20 minutes. L’équipe du Dr Bandodkar a démontré que la concentration de sucre dans le sang obtenue avec cette technologie est très similaire à ce qu’on obtiendrait avec un glucomètre conventionnel (Bandodkar, 2015).
Il faudra attendre encore un peu pour que cette option soit disponible sur les tablettes des pharmacies. Reste à savoir comment le tatouage sera alimenté en énergie (pile miniature ou pourquoi pas un mini panneau solaire intégré ?) et comment on va transmettre les résultats de la lecture à un appareil qui permettra de les visionner, probablement une application sur un téléphone intelligent.
Contrairement à cette première approche qui requiert une source d’énergie, la deuxième est autonome. Au cours des dernières années, la fluorescence est apparue comme une technologie prometteuse pour détecter le taux de sucre de façon minimalement invasive (Zhi, 2013) . La grande sensibilité de la fluorescence permet de détecter la moindre fluctuation du taux de glucose dans le sang et n’est pas soumise à des interférences dans les tissus. De plus, puisque les tissus sont transparents à la lumière dans les longueurs d’onde du proche infrarouge jusqu’à une profondeur de plusieurs centimètres (Heo, 2013), les capteurs fluorescents peuvent être utilisés comme une façon de mesurer à la surface de la peau le taux de sucre dans le corps. Récemment, l’équipe de Yun Jung Heo à l’Institut de science industrielle de l’Université de Tokyo a conçu un capteur fluorescent à haute sensibilité en forme de fibre (Heo, 2013). Cette fibre peut facilement être implantée sous la peau et peut être retirée après une certaine durée d’utilisation. La lecture du taux de glucose est faite au travers la peau, car la fibre émet une fluorescence dont l’intensité varie avec la concentration du glucose (Heo, 2013). De plus, la fibre réagit relativement vite au changement du taux de sucre avec un temps de réaction d’environ 10 minutes !
Néanmoins, il faudra attendre encore en peu avant d’être en mesure de se faire installer une telle fibre, car les chercheurs doivent s’assurer de son innocuité afin que le corps ne la rejette pas. Toutefois, ce système de détection se rapproche d’une surveillance « intelligente » du taux de sucre en temps réel avec une détection à vue d’œil. Avec un peu de perfectionnement, les diabétiques pourront bientôt surveiller étroitement leur taux de sucre de manière simple et confortable.
Dave Marchand
Étudiant du séminaire : PLU 6048 – Connaissances et innovations en santé
Université de Montréal
En donnant la chance à des étudiants de publier des articles vulgarisés sur des problématiques de santé publique, Hinnovic s’assure de donner la parole à la relève!
RÉFÉRENCES
Bandodkar, A. J., Jia, W., Yardimci, C., Wang, X., Ramirez, J., and J. Wang. (2015). Tattoo-based noninvasive glucose monitoring : a proof-of-concept study. Analytical Chemistry 87(1): 394-398.
Heo, Y. J. and S. Takeuchi (2013). Towards smart tattoos : implantable biosensors for continuous glucose monitoring. Adv Healthc Mater 2(1): 43-56.
Zhi, Z. L., Khan, F., and J. C. Pickup. (2013). Multilayer nanoencapsulation: a nanomedicine technology for diabetes research and management. Diabetes Research and Clinical Practice, 100(2): 162-169.
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