Une équipe de chercheurs de la Faculté d'ingénierie de l'Université de Hong Kong (HKU) a mis au point un système de la taille d'une pièce de monnaie qui peut lire des signaux électrochimiques faibles et peut être utilisé pour un suivi personnalisé de la santé et la mesure de conditions telles que le diabète, les maladies cardiovasculaires et la santé mentale. La découverte a fait la couverture de Analytical Chemistry .

Le système PERfECT, acronyme de Lecteur électronique personnalisé pour transistors électrochimiques, est le plus petit système de ce type au monde, mesurant 1,5 cm x 1,5 cm x 0,2 cm et ne pesant que 0,4 gramme. Il est facilement portable, par exemple intégré à une montre connectée ou sous forme de patch, pour permettre une surveillance continue des biosignaux tels que les niveaux de glucose et les concentrations d'anticorps dans le sang et même la sueur.

"Notre système portable est minuscule, doux et imperceptible pour les porteurs, et il peut effectuer une surveillance continue de notre état corporel. Ces caractéristiques signifient qu'il a le potentiel de révolutionner la technologie des soins de santé", a déclaré le Dr Shiming Zhang du Département d'électricité et d'électronique. Engineering, qui dirige le groupe de recherche HKU WISE (électronique portable, intelligente et douce) pour développer le système.

La technologie marque un grand pas en avant pour les transistors électrochimiques organiques, qui sont largement considérés comme la technologie de détection de nouvelle génération en raison de leur stabilité à l'eau et de leur haute sensibilité à basse tension de fonctionnement (millivolts) mais qui, jusqu'à présent, manquaient d'un miniaturisé système sans fil pour fonctionner à l'intérieur.

Le système portable PERfECT remplit ce créneau. Il peut caractériser avec précision les performances globales du transistor électrochimique, avec un taux d'échantillonnage de données pouvant atteindre 200 kilos d'échantillons par seconde, une performance comparable à celle d'un équipement commercial encombrant. Mais le prix n'est qu'un dixième du prix commercial. Il peut également servir de station électrochimique miniaturisée pour les appareils portables et mesurer les sorties d'autres types de transistors basse tension, tels que les transistors à effet de champ à électrolyte et les transistors à couches minces diélectriques à k élevé.

Le système pourrait être appliqué immédiatement dans plusieurs systèmes portables basés sur des transistors basse tension. Le groupe du Dr Zhang a créé une start-up, SESIC, pour rendre la technologie accessible.

"Nous avons pu développer le système PERfECT grâce à la culture interdisciplinaire unique du groupe de recherche HKU WISE, qui comprend des chercheurs en génie électrique, en chimie appliquée, en génie biomédical, en microélectronique et en génie logiciel. Je me suis également fait un devoir de recruter de jeunes étudiants prometteurs de premier cycle et de troisième cycle dans notre équipe », a déclaré le Dr Zhang, qui travaille sur les technologies portables pour les soins de santé numériques depuis 2013, alors qu'il était doctorant. étudiant.

Les étudiants WISE ont remporté plusieurs prix pour leurs innovations créatives sur les technologies de santé portables, notamment le concours de pitch universitaire 2021-22 de l'Académie des sciences de l'ingénieur de Hong Kong (HKAES) sur les grands défis mondiaux, qui les a qualifiés comme l'une des cinq seules équipes chinoises pour le concours étudiant international du 5e sommet des grands défis mondiaux ; Prix ​​de la meilleure présentation de la Materials Research Society (MRS) (automne 2021); Le prix du concours de projets de l'IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (2021); et The InnoShow Awards (gagnant deux fois, 2021 et 2022).

"La vision de WISE est de promouvoir la transition des soins de santé" centrés sur l'hôpital "à des soins de santé" centrés sur l'humain "en développant des technologies électroniques portables, intelligentes et douces de nouvelle génération, d'où le nom WISE", a déclaré le professeur Zhang. + Explorer plus loin

Focus sur les transistors organiques pour les capteurs de santé au sein des organismes vivants