Vers un monde équitable et durable

La pandémie de COVID-19, qui a mis à rude épreuve les systèmes de santé et les équipes médicales, a mis en évidence la vitalité des technologies intelligentes pour le suivi continu et en temps réel de l'état de santé des personnes. Il s'agit principalement de dispositifs portables qui surveillent les indicateurs physiologiques importants tout en permettant au patient de vaquer à ses occupations quotidiennes.

La revue Advanced Materials fait état d'une percée réalisée par des chercheurs du Technion - Institut israélien de technologie - qui devrait faire une différence significative dans ce domaine. Cette avancée, qui fait l'objet de la couverture de la revue, est le résultat de recherches menées par le professeur Hossam Haick, le Dr Youbin Zheng, boursier postdoctoral, et Rawan Omar, étudiant en doctorat à la faculté Wolfson d'ingénierie chimique et à l'Institut de nanotechnologie Russell Berrie. Le système mis au point par les chercheurs du Technion est basé sur des micro-aiguilles intelligentes, fixées à l'intérieur d'un autocollant (pansement) qui se fixe sur la peau. Le système surveille en permanence l'état de santé du patient et envoie les données au patient et à son médecin.

Contrairement aux aiguilles médicales standard, qui sont insérées dans la peau jusqu'aux vaisseaux sanguins et aux nerfs et provoquent donc des douleurs et des saignements, les micro-aiguilles intelligentes sont courtes et fines et ne traversent que la première couche de la peau. Par conséquent, elles ne sont pas douloureuses. Malgré leur longueur, elles surveillent des indicateurs physiologiques importants car elles atteignent le liquide interstitiel sous la surface de la peau et mesurent différents composants biologiques et chimiques - dont le sodium, le glucose et le pH. Le transfert des données au médecin et au patient se fait sans fil par le biais du cloud et des technologies IoT ("Internet of Things"). Cette surveillance continue, qui permet la détection précoce de divers troubles physiologiques, est essentielle pour la prévention des maladies et autres complications de santé telles que les maladies cardiaques et rénales, les maladies infectieuses, etc. Il permet d'éviter les diagnostics conventionnels tels que les analyses de sang qui sont actuellement réalisées en clinique, sont douloureuses pour le patient et ne fournissent pas de résultats en ligne ou immédiats.

Deux des maladies que le nouveau système surveille sont l'hypernatrémie et l'hyponatrémie, toutes deux liées au taux de sodium dans le sang. La première est due à un taux de sodium trop élevé, tandis que la seconde est due à un taux de sodium trop faible. Ces deux maladies peuvent affecter la fonction neurologique et entraîner diverses affections, dont le coma et la perte de conscience, de sorte qu'une surveillance précoce peut éviter des souffrances. Le sodium est un élément essentiel que l'on trouve dans les cellules sanguines et le liquide sanguin et qui joue un rôle vital dans la transmission des signaux dans le système nerveux ainsi que dans d'autres fonctions biologiques.

"Pour adapter la technologie à la vie quotidienne, explique le professeur Haick, nous avons mis au point un pansement unique composé d'un polymère souple et doux qui s'étire et se contracte en même temps que la peau et n'interfère donc pas avec quelque action que ce soit. Comme il est important pour nous que le système soit accessible à tous, nous avons veillé à utiliser des matériaux relativement peu coûteux, de sorte que le produit final ne sera pas cher. La technologie que nous avons développée représente un bond en avant dans le diagnostic des maladies et la surveillance physiologique continue à domicile et en clinique."

Le professeur Hossam Haick, chef des laboratoires de dispositifs à base de nanomatériaux et doyen des études de certification au Technion, est un chef de file dans divers domaines combinant la nanoélectronique, la détection intelligente et d'autres pour des applications médicales, dont certaines sont adaptées aux besoins du monde en développement.

Le Dr Youbin Zheng a obtenu tous ses diplômes à l'université de Lanzhou, en Chine, et a rejoint le laboratoire du professeur Haick en tant que boursier postdoctoral.

Rawan Omar est actuellement doctorante dans le laboratoire du professeur Haick et boursière du Ariane de Rothschild Women Doctoral Program - un programme qui soutient des doctorantes exceptionnelles en vue de les intégrer à des postes clés dans le monde universitaire et la société israélienne.

L'étude a été réalisée en collaboration avec les professeurs Miaomiao Yuan et Rongjun Zhang du huitième hôpital affilié de l'université Sun Yat-Sen en Chine.

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Dans la vidéo : Démonstration de l'étirement du dispositif et de son retour à sa taille initiale