Imaginez porter un appareil qui analyse en permanence votre sueur ou votre sang pour différents types de biomarqueurs, comme des protéines qui montrent que vous pourriez avoir un cancer du sein ou du poumon.

Les ingénieurs de Rutgers ont inventé la technologie des biocapteurs - connue sous le nom de laboratoire sur puce - qui pourrait être utilisée dans des appareils portables ou portables pour surveiller votre santé et votre exposition à des bactéries dangereuses, virus et polluants.

"C'est vraiment important dans le cadre d'une médecine personnalisée ou d'un suivi de santé personnalisé, " a déclaré Mehdi Javanmard, professeur adjoint au Département de génie électrique et informatique de l'Université Rutgers-Nouveau-Brunswick. "Notre technologie permet de véritables laboratoires sur puces. Nous parlons de plates-formes de la taille d'une clé USB ou de quelque chose qui peut être intégré à une Apple Watch, par exemple, ou un Fitbit."

Une étude décrivant l'invention a récemment été mise en évidence sur la couverture de Laboratoire sur puce , une revue publiée par la Royal Society of Chemistry.

La technologie, qui implique un code-barres électronique de microparticules, en leur donnant un code barre qui les identifie, pourrait être utilisé pour tester les indicateurs de santé et de maladie, bactéries et virus, avec l'air et d'autres contaminants, dit Javanmard, auteur principal de l'étude.

Au cours des dernières décennies, la recherche sur les biomarqueurs - indicateurs de santé et de maladie tels que les protéines ou les molécules d'ADN - a révélé la nature complexe des mécanismes moléculaires à l'origine des maladies humaines. Cela a accru l'importance de tester les fluides corporels pour de nombreux biomarqueurs simultanément, dit l'étude.

« Un biomarqueur est souvent insuffisant pour identifier une maladie spécifique en raison de la nature hétérogène de divers types de maladies, comme les maladies cardiaques, cancer et maladies inflammatoires, " dit Javanmard, qui travaille à l'école d'ingénieurs. "Pour obtenir un diagnostic précis et une gestion précise de divers problèmes de santé, vous devez être capable d'analyser plusieurs biomarqueurs en même temps."

Les biomarqueurs bien connus comprennent l'antigène prostatique spécifique (PSA), une protéine générée par les cellules de la prostate. Les hommes atteints d'un cancer de la prostate ont souvent des taux de PSA élevés, selon l'Institut national du cancer. L'hormone gonadotrophine chorionique humaine (hCG), un autre biomarqueur commun, est mesurée dans des kits de test de grossesse à domicile.

Les instruments optiques encombrants sont la technologie de pointe pour détecter et mesurer les biomarqueurs, mais ils sont trop gros pour être portés ou ajoutés à un appareil portable, dit Javanmard.

La détection électronique des microparticules permet d'obtenir des instruments ultra-compacts nécessaires aux appareils portables. La technique des chercheurs de Rutgers pour les particules de code-barres est, pour la première fois, entièrement électronique. Cela permet aux biocapteurs d'être réduits à la taille d'un bracelet portable ou d'une micro-puce, dit l'étude.

La technologie est précise à plus de 95 % dans l'identification des biomarqueurs et des ajustements sont en cours pour la rendre précise à 100 %, il a dit. L'équipe de Javanmard travaille également sur la détection portable de micro-organismes, y compris les bactéries et virus pathogènes.

« Imaginez un petit outil qui pourrait analyser un échantillon de ce qui se trouve sur la poignée de porte d'une salle de bain ou d'une porte d'entrée et détecter la grippe ou un large éventail d'autres particules virales, " a-t-il dit. " Imaginez commander une salade dans un restaurant et la tester pour la bactérie E. coli ou Salmonella. "

Ce type d'outil pourrait être commercialisé d'ici deux ans environ, et des outils de surveillance de la santé et de diagnostic pourraient être disponibles d'ici cinq ans environ, dit Javanmard.