Le capteur 2x2 mm surveille les fluides ingérés et transmet les informations sans fil. Crédit :Fio Omenetto, Doctorat., Université Tufts
Le suivi en temps réel de ce qui se passe dans et autour de notre corps peut être précieux dans le cadre de soins de santé ou d'études cliniques, mais pas si facile à faire. Cela pourrait bientôt changer grâce à de nouveaux, capteurs miniaturisés développés par des chercheurs de la Tufts University School of Engineering qui, lorsqu'il est monté directement sur une dent et communiquant sans fil avec un appareil mobile, peut transmettre des informations sur le glucose, consommation de sel et d'alcool. En recherche à paraître prochainement dans la revue Matériaux avancés , les chercheurs notent que les futures adaptations de ces capteurs pourraient permettre la détection et l'enregistrement d'un large éventail de nutriments, chimiques et les états physiologiques.
Les appareils portables précédents pour surveiller l'apport alimentaire souffraient de limitations telles que l'utilisation d'un protège-dents, câblage encombrant, ou nécessitant un remplacement fréquent car les capteurs se dégradaient rapidement. Les ingénieurs de Tufts ont cherché une technologie plus adoptable et ont développé un capteur avec une empreinte de seulement 2 mm x 2 mm qui peut se conformer et se lier de manière flexible à la surface irrégulière d'une dent. De la même manière qu'un péage est perçu sur une autoroute, les capteurs transmettent leurs données sans fil en réponse à un signal radiofréquence entrant.
Les capteurs sont constitués de trois couches intercalées :une couche centrale « bioréactive » qui absorbe le nutriment ou d'autres produits chimiques à détecter, et des couches externes constituées de deux anneaux d'or de forme carrée. Ensemble, les trois couches agissent comme une minuscule antenne, collecter et transmettre des ondes dans le spectre des radiofréquences. Lorsqu'une onde entrante frappe le capteur, une partie est annulée et le reste retransmis, tout comme une tache de peinture bleue absorbe les longueurs d'onde plus rouges et renvoie le bleu à nos yeux.
Le capteur, cependant, peut changer sa "couleur". Par exemple, si la couche centrale prend du sel, ou de l'éthanol, ses propriétés électriques vont changer, faire en sorte que le capteur absorbe et transmette un spectre différent d'ondes radiofréquences, avec une intensité variable. C'est ainsi que les nutriments et autres analytes peuvent être détectés et mesurés.
"En théorie, nous pouvons modifier la couche biosensible de ces capteurs pour cibler d'autres produits chimiques - nous ne sommes vraiment limités que par notre créativité, " dit Fiorenzo Omenetto, Doctorat., auteur correspondant et professeur d'ingénierie Frank C. Doble à Tufts. « Nous avons étendu la technologie RFID [radiofréquence ID] commune à un ensemble de capteurs qui peut lire et transmettre dynamiquement des informations sur son environnement, qu'il soit apposé sur une dent, peler, ou toute autre surface."