Le dispositif papier nouvellement développé peut mesurer facilement et à moindre coût la concentration d'ions lithium dans le sang. Crédit :Komatsu T. et al., Capteurs ACS, 23 avril 2020
Un groupe de chercheurs de l'Université d'Hokkaido a mis au point un appareil à base de papier qui peut mesurer facilement et à moindre coût la concentration d'ions lithium dans le sang, ce qui pourrait grandement aider les patients atteints de troubles bipolaires.
Le carbonate de lithium est utilisé pour traiter le trouble bipolaire, un problème de santé mentale qui provoque des sautes d'humeur extrêmes. Mais l'utilisation de ce médicament nécessite de la prudence car la plage de concentration thérapeutique des ions lithium dans le sang est étroite et proche de la plage toxique. L'Agence japonaise des produits pharmaceutiques et des dispositifs médicaux avertit les médecins d'examiner régulièrement les niveaux de concentration d'ions lithium dans le sang des patients recevant le médicament.
Cependant, les méthodes d'examen existantes nécessitent une grande quantité de sang, opérations spéciales, et grand, appareils coûteux. Ces méthodes ne peuvent être appliquées que par certains laboratoires d'essais.
La présente étude menée par Takeshi Komatsu, doctorant à la Graduate School of Chemical Sciences and Engineering de l'Université d'Hokkaido, et le professeur Manabu Tokeshi de la faculté d'ingénierie de l'université a été menée pour résoudre ce problème en développant un outil convivial, méthode peu coûteuse. L'étude a été publiée dans Capteurs ACS .
Les chercheurs ont réussi à fabriquer un appareil colorimétrique à base de papier qui permet des tests au point de service en une seule étape. Le dispositif se compose de deux éléments papier reliés entre eux :une unité de séparation des cellules sanguines et une unité de détection colorimétrique. Papier buvard en coton de haute pureté et membrane de séparation des cellules sanguines, qui sont tous deux disponibles sur le marché, servent de substrat pour chaque unité, respectivement. De l'encre hydrophobe a été appliquée sur l'appareil pour permettre une manipulation facile des liquides.
L'unité de détection colorimétrique affiche des couleurs de diagnostic en fonction de la concentration en lithium-ion. La tétraphénylporphyrine F28 est utilisée pour le réactif de détection. Crédit :Komatsu T. et al., Capteurs ACS, 23 avril 2020
Après avoir déposé une goutte d'un échantillon de sang à l'extrémité de l'unité de séparation, plasma, ou la partie liquide du sang dans l'échantillon, est automatiquement séparé et transporté vers l'unité de détection revêtu à sec d'un réactif, qui affiche une couleur de diagnostic. Ce processus prend environ une minute. Pour mesurer la couleur, une caméra numérique obtient l'image pour analyse sans aucune condition d'éclairage fixe, un procédé qui rend le conventionnel, dispositif spécial pour cette tâche inutile. Les chercheurs ont montré que la capacité de détection de l'appareil est comparable à celle des instruments conventionnels utilisant la même réaction colorimétrique.
"L'appareil fournit une méthode alternative pour surveiller régulièrement les concentrations d'ions lithium lors du traitement de patients atteints de troubles bipolaires, " dit Manabu Tokeshi. " A l'avenir, nous espérons développer une application pour smartphone pour l'analyse d'images afin que les patients eux-mêmes ou le personnel non médical puissent vérifier la concentration en ions lithium dans le sang. le dispositif peut être utilisé pour mesurer la concentration de composants sanguins autres que les ions lithium.