Au XVIIe siècle, deux géants de la science, Isaac Newton et Robert Hooke, essayaient tous les deux de comprendre comment les ailes des papillons et des paons, qui sont faits du même matériau que nos ongles et nos cheveux, pourrait des couleurs d'une telle qualité brillante. Ils sont tous les deux arrivés à la même conclusion, la couleur était le résultat de minuscules structures sur l'aile, des structures si petites qu'ils ne pouvaient pas l'observer eux-mêmes mais en avaient déduit qu'il devait exister.

La science et la technologie ont beaucoup progressé au cours de ces 300 ans et non seulement pouvons-nous facilement observer la structure de l'aile d'un papillon qui produit une couleur si brillante, mais nous pouvons facilement les créer nous-mêmes. Inspiré par ce genre de couleur structurelle, chercheurs de l'Institute for Integrated Cell-Material Science (iCeMS) de l'Université de Kyoto, dirigé par le professeur Easan Sivaniah, en collaboration avec des chercheurs de l'université Semmelweis et de la faculté de médecine de l'université de Kyoto, ont produit un dispositif de couleur structurelle pour mesurer le battement des cellules cardiaques qui, espèrent-ils, contribuera à accélérer le processus des tests pharmaceutiques.

Comme l'aile d'un papillon, cet appareil produit une couleur structurelle à partir de micro-motifs développés à la surface d'un gel polymère. Les battements des cellules cardiaques sur l'appareil provoquent un changement de couleur structurelle qui peut être facilement détecté avec des microscopes à faible puissance.

Au cours du développement pharmaceutique, le dépistage de médicaments avec différents types de cellules est essentiel pour éliminer les médicaments potentiellement dangereux avant qu'ils ne soient testés sur l'homme. Au cours de cette phase initiale, les méthodes à haut débit sont importantes pour économiser du temps et de l'argent. Le nouvel appareil utilise la contraction des cellules cardiaques pour modifier les propriétés de réflexion de la lumière de l'appareil et, par conséquent, le battement des cellules peut être mesuré facilement de manière non invasive, facilitant les tests à haut débit. En tant qu'auteur principal, Andrew Gibbons dit, « Les maladies cardiaques sont l'une des principales causes de décès dans le monde. Il est essentiel de trouver des moyens faciles et précoces de dépister les bons médicaments pour les patients cardiaques. »

Les chercheurs ont pu démontrer l'utilité pratique de leur nouvel appareil en surveillant le rythme des battements des cellules cardiaques lors de l'application de produits pharmaceutiques. Ils ont pu enregistrer simultanément le schéma de battement de toute la culture cellulaire, en raison de leur capacité à observer sous faible grossissement.

le professeur Sivaniah, chef du laboratoire Pureosity à l'iCeMS est spécialisé dans la science des polymères et des matériaux et s'intéresse à l'intersection entre la science des matériaux et le monde biologique. "C'était un projet unique et passionnant pour nous, il n'y a pas beaucoup d'endroits qui peuvent facilement faciliter ce genre de recherche multidisciplinaire."