Les chercheurs ont créé un système flexible, capteur sans fil porté sur la peau qui surveille le pH de la sueur du porteur en temps réel. Développé dans le cadre du projet CONTEST financé par l'UE, l'appareil est un tremplin vers l'élimination des tests sanguins invasifs lors de la surveillance des niveaux de produits chimiques dans le corps.

La surveillance des maladies chroniques telles que le diabète et les maladies rénales consiste actuellement à prélever du sang dans le corps du patient. Cependant, les substances testées dans le sang comme le glucose et l'urée se retrouvent également dans la sueur. "La sueur humaine contient une grande partie des mêmes informations physiologiques que le sang, et son utilisation dans les systèmes de diagnostic présente l'avantage important de ne pas avoir besoin de casser la peau pour administrer des tests, " dit le Pr Ravinder Dahiya, l'un des coordinateurs du projet, dans un article d'actualité de l'Université de Glasgow. Avec un capteur de surveillance de la transpiration efficace, Des tests sanguins douloureux par piqûre d'épingle pourraient donc potentiellement devenir une chose du passé. Mais seulement si l'appareil mesurant les niveaux de ces substances dans la sueur a également été conçu en pensant au confort de l'utilisateur.

Offrant une alternative pratique aux matériaux rigides utilisés dans les systèmes portables non invasifs actuels, le capteur de pH de l'équipe CONTEST peut s'étirer et fléchir pour s'adapter aux contours du corps des utilisateurs et est donc plus confortable à porter. Ses caractéristiques sont décrites dans un article publié dans la revue Biocapteurs et bioélectronique .

Le capteur est un 1 cm2 extensible, système sans fil dont l'électrode de mesure du pH est fabriquée à partir d'un nouveau composite graphite-polyuréthane. Grâce à une paire de pièces d'interconnexion en forme de serpentine, le capteur peut s'étirer jusqu'à 53 % en longueur tout en restant performant. Des tests ont également montré qu'il peut résister à un étirement de 30 % jusqu'à 500 fois.

L'appareil a un temps de réponse rapide et stable pour des niveaux de pH de la sueur compris entre 5 et 9, fournir des résultats dans les 8 s. De plus, substances telles que le sodium, le potassium et le glucose présents dans la sueur n'ont pratiquement aucun impact sur les performances du capteur de pH.

Le capteur sans fil des ingénieurs présente également un avantage supplémentaire. Alors que les systèmes sans fil traditionnels qui transmettent des données via Bluetooth sont souvent encombrants et doivent être rechargés souvent, le nouveau capteur peut transmettre ses données sans utiliser d'alimentation externe. Les données de pH sont envoyées à un smartphone d'accompagnement via une antenne d'identification par radiofréquence extensible, qui fonctionne bien tant que le capteur est soumis à une contrainte de 20 %. Les données sont transmises en continu à une application pour smartphone appelée SenseAble, qui permet aux utilisateurs de suivre leurs niveaux de pH en temps réel.

Après avoir démontré la capacité du capteur à mesurer les niveaux de pH, l'équipe a maintenant commencé des recherches pour étendre ses capacités de diagnostic. "Nous prévoyons d'ajouter des capteurs capables de mesurer le glucose, ammoniac et urée, par exemple, et finalement, nous aimerions voir un système prêt à être commercialisé dans les prochaines années, " dit le Pr Dahiya.

CONTEST (Collaborative Network for Training in Electronic Skin Technology) a formé de jeunes chercheurs à la conception, fabrication, caractérisation et utilisation des e-skins. Le projet a étudié les moyens d'intégrer des capteurs sur des substrats flexibles à l'aide de matériaux semi-conducteurs organiques et inorganiques. Des recherches ont également été menées sur l'application de la peau électronique dans les interfaces robotiques et homme-environnement. Un résultat innovant a été la nouvelle utilisation trouvée pour la peau électronique en tant que capteur de douleur.