Des capteurs portables et biomimétiques -qui imitent la peau- pour faciliter le processus de cicatrisation, c’est l’innovation proposée par cette équipe de l’Université de Binghamton : un nouveau pansement « intelligent » avec capteur intégré, présenté dans la revue Biosensors and Bioelectronics et capable de suivre les événements biochimiques critiques du processus de cicatrisation, tout en restant invisible pour le système biologique et tout en ne provoquant pas de réponse inflammatoire bien sûr.
Ces scientifiques newyorkais sont, une nouvelle fois, partis de la peau pour développer un dispositif de pansement…conforme à la peau et permettant de surveiller l’évolution de la plaie en temps réel. L’auteur principal, Matthew Brown, étudiant au doctorat à l’Université de Binghamton, commente ses travaux : « Nous espérons que ces travaux d’ingénierie contribueront à apporter une meilleure compréhension de la cicatrisation des plaies, de la santé en général, de la surveillance de la condition physique, etc… ».
Ce pansement intelligent repose sur des biocapteurs, des dispositifs d'analyse qui associent un composant biologique à un détecteur physico-chimique pour observer et analyser une substance chimique et sa réaction dans le corps. Bien que la technologie des biocapteurs conventionnels constitue une avancée majeure dans le domaine médical, il reste encore des améliorations à apporter pour optimiser ses fonctionnalités. Ici, l’équipe a mis au point un capteur électromécanique à mailles ouvertes, inspiré par la peau, capable de surveiller le lactate et l'oxygène sur la peau.
Une plate-forme de nouvelle génération pouvant s'intégrer au tissu biologique : c’est plus largement l’objectif des recherches de ce laboratoire, qui conçoit des capteurs intégrables aux différents types de tissus, cutané bien sûr, mais aussi neural et cardiaque. Ce capteur qui reprend, à l’identique, la microarchitecture de la peau, portable, est équipé de câbles de capteur en or capables de présenter une mécanique similaire à celle de l'élasticité de la peau. C’est donc le prototype d’une nouvelle génération de capteurs capables « de se fondre parfaitement dans le corps et sur la peau » du patient porteur de plaie, et qui analyse les données chimiques et physiologiques liées au processus de cicatrisation.
« Nous étions très intéressés par une évaluation sur site en temps réel des progrès de la cicatrisation des plaies. Le lactate et l'oxygène sont des biomarqueurs essentiels pour comprendre et suivre la cicatrisation des plaies ».
L’équipe espère que cette nouvelle conception de capteur inspirée par la peau permettra donc de faire progresser la cicatrisation des plaies mais aussi que ces capteurs pourront être incorporés dans les organes internes afin de mieux comprendre les maladies qui peuvent les affecter. Bref on retiendra que ces capteurs sont structurés par « biomimétisme » ce qui permet un transfert de masse libre entre le tissu biologique et l'électronique bio-interfacée.
Ce montage constitue un système de détection intimement bio-intégré capable de déterminer des événements biochimiques critiques, tout en restant invisible par le système biologique.
Source: Biosensors and Bioelectronics May, 2019 DOI : 10.1016/j.bios.2019.02.041 Skin-inspired, Open Mesh Electrochemical Sensors for Lactate and Oxygen Monitoring (Visuel Matthew Brown)
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