Une puce sous la peau pour une médecine plus précise
© Alain Herzog / EPFL 2015
Elle ne mesure qu’un centimètre de côté, s’implante sous l’épiderme, s’alimente en énergie via un patch collé sur la peau et communique avec votre téléphone portable. La nouvelle puce à biocapteurs mise au point à l’EPFL est capable de surveiller simultanément la concentration de plusieurs molécules, glucose ou cholestérol par exemple, et de certains médicaments.
L’avenir de la médecine s’oriente vers toujours plus de précision – non seulement dans le diagnostic, mais aussi dans le dosage des médicaments. Or les valeurs sur lesquelles le corps médical peut s’appuyer sont généralement un instantané, reflétant le moment d’une prise de sang dont l’analyse peut nécessiter des heures, voire des jours.
Plusieurs laboratoires de l’EPFL travaillent à la mise au point de dispositifs permettant des analyses en continu, sur des durées aussi longues que possible. Dernier en date, la puce à biocapteurs qu’ont réalisée les chercheurs du Laboratoire de systèmes intégrés (LSI) en collaboration avec le groupe de recherche sur les circuits pour les fréquences radio (RFIC). Sandro Carrara l'a présenté hier à Lisbonne, dans le cadre du Symposium international IEEE sur les circuits et les systèmes (ISCAS).
Grande autonomie
«La nouveauté mondiale que l’on propose avec cette puce, c’est qu’elle est capable, en plus du pH et de la température, de mesurer à la fois des molécules du métabolisme, comme le glucose, le lactate ou le cholestérol, et des médicaments», explique Sandro Carrara. Grâce à sa combinaison de capteurs électrochimiques fonctionnant avec ou sans enzymes, ce dispositif peut en effet réagir à une vaste gamme de composants, et ce pendant plusieurs jours, voire semaines.
Sous son enveloppe qui se présente comme un petit carré d’un centimètre de côté, l’appareil renferme trois éléments principaux: le circuit comprenant six capteurs, un calculateur qui analyse les signaux reçus, et un module de transmission radio. Il est également pourvu d’une bobine, qui reçoit par induction l’électricité produite par une batterie extérieure, appliquée sur la peau sous la forme d’un patch. «Nous avons rassemblé dans un simple pansement la batterie, la bobine et un module Bluetooth, grâce auquel les résultats peuvent être immédiatement envoyés à un téléphone portable», précise Sandro Carrara.
Suivi in vivo et sans contact
La puce a déjà été testée avec succès in vivo sur des souris à l’Institut de Recherche en Biomédecine de Bellinzone (IRB), dont les chercheurs ont pu contrôler en continu les taux de glucose et de paracétamol, sans qu’un câble suiveur ne vienne perturber leur vie quotidienne. Des résultats extrêmement prometteurs, qui laissent espérer des tests cliniques sur l’humain d’ici trois à cinq ans – d’autant que l’intervention n’est que légère, la puce s’installant juste sous l’épiderme.
«Connaître précisément et en temps réel l’effet des médicaments sur le métabolisme est l’une des clefs de la médecine personnalisée et de précision que l’on espère pour demain», ajoute Sandro Carrara