La sueur humaine contient plusieurs biomolécules que la communauté des chercheurs explore pour des tests médicaux non invasifs. Analyser la sueur pour la recherche, cependant, est souvent cher, et les appareils ne sont généralement fiables que pendant une durée limitée.

Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont construit un appareil à base de papier comme modèle d'objets portables pouvant collecter, transporter et analyser la sueur grâce à la technologie portable de nouvelle génération. En utilisant un processus connu sous le nom d'action capillaire, semblable au transport de l'eau dans les plantes, l'appareil utilise l'évaporation pour évacuer le fluide qui imite les caractéristiques de la sueur humaine vers un capteur jusqu'à 10 jours ou plus. Ils discutent de leur travail dans le journal Biomicrofluidique .

Le travail était une collaboration entre Orlin Velev et Michael Dickey, conseiller la recherche des étudiants diplômés Timothy Shay et Tamoghna Saha, dans le cadre du NSF Center for Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors and Technologies. L'objectif est d'utiliser les propriétés du papier pour montrer la voie à suivre pour des produits plus abordables, appareils à plus long terme.

Un problème central pour tout appareil d'analyse de la sueur est que la sueur contient du sel, lequel, lors de l'évaporation, se déposera sur un appareil et interférera avec l'écoulement du fluide. L'appareil de l'équipe emballe densément les cristaux de sel déposés, permettant une utilisation plus longue et un moyen d'étudier le moment où les produits chimiques sont présents dans la sueur.

"Nous nous attendions à ce que le flux de sueur du modèle soit supprimé par le dépôt d'une couche de sel à l'intérieur du tampon de séchage, " dit Velev. " En suivant le flux de sueur du modèle, nous avons trouvé, assez surprenant, qu'une construction en papier aussi simple peut permettre un pompage et une élimination continus de la sueur pendant de très longues périodes."

Les dispositifs microfluidiques en papier pourraient également être utilisés comme patchs portables pour évaluer l'évolution de certaines maladies ou dans quelle mesure les patients adhèrent aux schémas thérapeutiques.

"Les marqueurs biologiques ou métabolites de médicaments qui s'infiltrent dans la sueur du patient sur une longue période seront capturés sur le bloc papier et conservés de manière horodatée pour être analysés ultérieurement, semblable aux cernes des arbres préservant l'enregistrement du développement des arbres, " a dit Dickey.

Poussé par le liquide qui traverse le papier, l'appareil ne nécessite pas d'alimentation externe. Son faible coût pose également des utilisations pour des tests médicaux peu coûteux dans les populations de patients sous-financés qui ont du mal à avoir accès à de tels tests. De tels tests de patch cutané pourraient éliminer le besoin de prélever des échantillons de sang.

L'équipe a commencé une série d'essais humains pour explorer comment la technologie fournit une analyse de biomarqueurs à plus long terme, et ils cherchent à reprendre les essais lorsque les mesures de sécurité en cas de pandémie permettront de continuer.