Des transistors transparents fabriqués sur les courbes acérées d'un minuscule tube de verre ouvrent la voie à une avancée thérapeutique pour près de 10 pour cent de la population américaine qui souffre de diabète.

L'avancée en nanotechnologie des chercheurs de l'Oregon State University est une étape clé vers un pancréas artificiel :un cathéter capable de détecter les niveaux de sucre dans le sang et de transmettre l'information à un appareil portable, pompe à insuline informatisée.

Les travaux de Greg Herman et Xiaosong Du du College of Engineering représentent également un pas vers de meilleures techniques de diagnostic médical :une électronique entièrement transparente qui ouvre la porte à des technologies combinées de détection et d'imagerie.

Auparavant, Herman et Du avaient fabriqué des capteurs de glucose ampérométriques sur un film polymère plat qui était ensuite enroulé autour d'un tube de cathéter.

Testé sur un modèle animal, cependant, les premiers appareils avaient tendance à se décoller - les capteurs se détachaient du film, ou le film se décollerait du cathéter.

Les chercheurs ont résolu ce problème en imprimant par microcontact des capteurs à base d'a-IGZO-FET - transistor à effet de champ amorphe indium gallium zinc oxyde - directement sur des tubes de verre d'un rayon de 1 millimètre. Les technologies de modelage traditionnelles telles que la photolithographie et la lithographie par faisceau électronique se sont avérées problématiques pour les surfaces très incurvées, mais l'impression par microcontact a bien fonctionné.

"Il tire parti de la capacité d'un tampon élastomère à se conformer aux substrats incurvés avec une distorsion minimale du motif imprimé, " Herman a déclaré. "L'adhérence du dépôt de film est très bonne. Pour que ça se décolle, vous auriez essentiellement à y prendre un fichier. C'est beaucoup plus robuste que ce que nous avions avant, et les performances électroniques sont excellentes - c'est la même chose que lorsqu'elles sont fabriquées sur une surface plane en utilisant des méthodes sans impression. Nous avons utilisé un tube de verre en partie pour montrer la transparence de l'appareil."

Les cathéters sont métalliques ou en plastique, donc contrairement à une lentille de contact équipée d'un capteur sur laquelle Herman a également travaillé, la transparence n'est pas nécessairement requise.

"Mais l'idée est avec un cathéter, vous pouvez commencer à intégrer des fibres optiques dotées des capteurs a-IGZO-FET, " at-il dit. " Certains types de détection ont besoin d'une réponse optique pour la détection, donc si on peut intégrer une réponse optique avec un signal électronique, nous pouvons étendre la détection en cours. La détection par effet de champ peut augmenter la fonctionnalité et la portée de détection des systèmes de détection optique."

Aussi, la détection transparente à effet de champ peut être combinée avec des dispositifs d'imagerie électrophysique et neuronale et pourrait grandement améliorer la sensibilité d'un endoscope - un dispositif inséré dans le corps pour fournir une vue interne.

L'aspect pancréas artificiel de la recherche est particulièrement important pour les personnes atteintes de diabète de type 1, également connu sous le nom de diabète juvénile. La plupart de ces patients - il y en a environ 3 millions aux États-Unis, avec 30, 000 nouveaux cas diagnostiqués chaque année - portent déjà une pompe à insuline, ainsi, l'ajout de la détection du glucose au cathéter leur simplifierait la vie.

Les diabétiques de type 2 s'auto-injectent généralement, ils seraient donc de meilleurs candidats pour la lentille de contact équipée d'un capteur.

Les résultats ont été publiés dans Capteurs et actionneurs B :Chimique .