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Jul 23, 2023

Des capteurs biométriques dans le travail qui remplaceront les dossiers médicaux et diagnostiqueront les troubles les plus courants

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La technologie médicale progresse à pas de géant, grâce à l'introduction de la biométrie. Des capteurs biométriques sophistiqués ont le potentiel de surveiller notre santé quotidienne, ainsi que de détecter les maladies à leurs premiers stades.

Voici quelques percées incroyables dans la technologie biométrique qui pourraient bientôt changer le visage de l'industrie de la santé et la façon dont nous enregistrons nos propres données médicales.

L'une des technologies les plus excitantes à surveiller en ce moment a été dévoilée début 2017 par des chercheurs du MIT et du Brigham and Women's Hospital. Ils ont créé une cellule voltaïque qui est alimentée par l'acide gastrique d'un patient et qui peut avoir une variété d'applications.

La cellule contient des électrodes de zinc et de cuivre, et les ions peuvent être transportés entre ces électrodes par l'acide gastrique. Cela alimente le circuit, à son tour, alimentant un capteur de température et un émetteur sans fil. Cela signifie qu'une pilule contenant la cellule pourrait être utilisée pour détecter des changements dans le corps et transmettre sans fil ses résultats à des ordinateurs et/ou des appareils intelligents.

Une autre innovation de 2017 provenant du MIT et de la Harvard Medical School était une encre à changement de couleur avec des propriétés de biodétection, qui pourrait être utilisée dans les tatouages ​​de surveillance de la santé. Les tatouages ​​​​intelligents pourraient permettre aux gens de surveiller leurs niveaux de glucose et de sodium.

Le projet, appelé DermalAbyss, fonctionne en répondant aux changements de notre liquide interstitiel. Ce fluide est l'endroit où nos cellules cutanées sont suspendues et contient des informations sur les niveaux chimiques fluctuants de notre corps.

L'encre passe du bleu au marron pour indiquer les changements de taux de glucose, et l'encre de surveillance du sodium varie en luminosité sous une lumière noire. Cette technologie révolutionnaire pourrait être extrêmement précieuse pour les patients diabétiques qui cherchent à surveiller leur glycémie.

En théorie, les encres pourraient même être utilisées pour surveiller et détecter d'autres changements dans notre chimie sanguine.

Plus tôt cette année, Fitbit a investi 6 millions de dollars dans Sano - une entreprise fabriquant des capteurs de surveillance du glucose et une application correspondante. C'est un indicateur fort que des entreprises comme Fitbit cherchent à ouvrir la voie aux technologies de santé portables dans un avenir proche.

Le capteur Sano est logé dans un patch portable, qui communique sans fil avec l'application smartphone de l'entreprise. En plus de surveiller les niveaux de glucose, l'application peut également recommander des changements alimentaires et des exercices pour améliorer la santé du porteur.

L'année dernière a vu le lancement du pancréas artificiel de Medtronic, un appareil biométrique qui mesure les niveaux de glucose dans le sang et administre l'insuline au besoin. À ce jour, il s'agit de la seule pompe à insuline automatique approuvée par la FDA.

Il comprend un capteur de glucose, une pompe à insuline et un patch de perfusion qui administre l'insuline via un cathéter. Le capteur recueille des informations sur les niveaux de glucose du porteur et l'administration d'insuline de fond est ajustée en conséquence.

Les patients ont la possibilité de définir la limite de leur consommation d'insuline et de faire passer automatiquement l'appareil en mode veille, soit lorsqu'ils atteignent cette limite, soit juste avant.

Dévoilé en septembre 2017, le stylo MasSpec est un appareil portable capable de détecter les cellules cancéreuses en une dizaine de secondes environ. Il a été conçu pour être utilisé en chirurgie afin que les chirurgiens ne puissent enlever que les zones touchées par le cancer et épargner les tissus non affectés.

Le MasSpec est plus rapide que la plupart des tests de dépistage du cancer et affiche un taux de précision de 96 %. Il fonctionne en examinant les métabolites des cellules, qui peuvent détecter le cancer au niveau moléculaire. Il peut le faire sans causer de douleur au patient, car il fonctionne en administrant simplement une goutte d'eau au tissu et en examinant les molécules qui migrent du tissu vers l'eau.

Des chercheurs de l'Université RMIT de Melbourne, en Australie, ont dévoilé leurs travaux sur les capteurs ingérables plus tôt cette année. Les capteurs traversent le tube digestif, recueillant et transmettant des informations sur les concentrations de gaz à l'intérieur de nous et sur notre santé intestinale globale.

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Les fascinants petits capteurs pourraient non seulement être utilisés pour déterminer les intolérances alimentaires, mais aussi comme détecteur précoce du cancer du côlon. La technologie comprend des capteurs séparés pour la mesure de l'oxygène, du dioxyde de carbone et de l'hydrogène, et permet de transmettre et de visualiser les données sur un ordinateur.

Les dernières années ont vu de nombreux progrès dans les dispositifs portables biométriques et les soi-disant peaux intelligentes. Plus récemment, des chercheurs de l'Université de Tokyo ont lancé une superposition de peau intelligente qui pouvait non seulement mesurer les signes vitaux, mais aussi les afficher sur le corps.

Grâce à la technologie des semi-conducteurs, la peau électrique peut suivre la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la température et plus encore du porteur. Les porteurs peuvent même faire transmettre leurs signes vitaux sans fil au cloud ou directement à l'ordinateur de leur médecin.

Cela permettrait aux médecins de surveiller à distance la santé de leurs patients, ce qui est particulièrement utile dans le cas de patients âgés ou d'autres personnes qui nécessitent une plus grande quantité de soins.

Depuis 2016, IBM travaille sur une technologie de laboratoire sur puce, qui pourrait détecter rapidement et efficacement une multitude de maladies différentes. Les puces examinent les nanoparticules dans le corps pour détecter les cancers et autres maladies, et pourraient un jour remplacer des procédures plus invasives comme les biopsies.

Lors du dépistage du cancer, les puces collectent des exosomes - de minuscules particules provenant de cellules et contenant des informations sur les cellules dont elles sont issues. Les puces peuvent détecter des informations qui ne peuvent généralement être observées qu'au microscope électronique, ce qui élimine efficacement le besoin de prélèvement d'échantillons.

Une fois équipé d'une puce, un médecin peut accéder aux informations directement du patient.

Des chercheurs des États-Unis, de Chine et de Corée du Sud ont récemment dévoilé de nouveaux capteurs portables capables de suivre à distance la température et la pression artérielle des patients. Les capteurs de la taille d'un sou collectent les données du patient et les transmettent à un professionnel de la santé.

Ils sont destinés à être portés par ensembles allant jusqu'à 65, répartis sur différentes zones du corps du patient. Les informations recueillies sont stockées par une bobine émettrice NFC avant d'être transmises au professionnel de santé.

Bien qu'à l'heure actuelle, les capteurs ne soient capables que de surveiller la pression et la température, l'équipe de recherche souhaite étendre les capacités pour inclure la fréquence cardiaque et la respiration.

En mars de cette année, des chercheurs de l'Université Tufts ont développé des capteurs qui peuvent être portés sur votre dent et peuvent suivre vos informations alimentaires en temps réel. Les minuscules capteurs peuvent tout suivre, de la consommation d'alcool aux niveaux de sodium et de glucose.

Les capteurs comprennent trois couches - une couche centrale qui enregistre les composés chimiques des aliments avec lesquels elle entre en contact et deux couches externes qui transmettent les données. Les capteurs pourraient permettre aux porteurs de suivre avec précision leur consommation de différents produits chimiques et donner également aux médecins et aux dentistes un aperçu précis des habitudes alimentaires de leurs patients.

Cette nouvelle technologie CRISPR pourrait permettre aux utilisateurs de se diagnostiquer, où qu'ils se trouvent. La plateforme Mammoth CRISPR se compose d'une petite carte contenant des protéines CRISPR. Lorsque les fluides corporels de l'utilisateur entrent en contact avec les protéines, ils commencent immédiatement à rechercher l'ADN de la maladie et les infections.

Avec l'application correspondante, les utilisateurs peuvent envoyer leurs données à Mammoth Biosciences et recevoir un diagnostic complet et des suggestions de traitements dans les 30 minutes. Il s'agit d'une percée majeure dans la détection précoce des maladies, et donne également aux utilisateurs la possibilité de se dépister eux-mêmes rapidement et facilement sans rendez-vous chez le médecin.

En novembre de l'année dernière, la FDA a officiellement approuvé une pilule à capteur qui alertait les médecins lorsqu'elle avait été ingérée avec succès par un patient. Le médicament, Abilify MyCite, est un antipsychotique et pourrait aider les professionnels de la santé psychiatrique à s'assurer que leurs patients restent sous traitement médicamenteux.

Après avoir reçu le consentement du patient, le médecin peut prescrire les pilules intelligentes. La technologie impliquée comporte trois composants clés. Premièrement, la pilule elle-même est équipée d'un capteur interne qui réagit au contact avec l'acide gastrique. Une fois le capteur activé, il communique avec un patch porté par le patient. De là, le signal est envoyé à l'appareil intelligent du professionnel de la santé prescripteur pour l'avertir que le médicament a été ingéré.

Bien qu'IBM travaille dur sur les technologies de laboratoire sur puce, certains scientifiques vont encore plus loin. La technologie de laboratoire sur fibre fonctionne avec des fibres optiques et est mieux adaptée aux environnements humides à l'intérieur du corps que les puces.

En raison de leur petite taille, les fibres peuvent être implantées directement dans les organes ou les veines d'un patient pour être utilisées comme biocapteurs. Tout comme les technologies de laboratoire sur puce, ces fibres sont capables de collecter et de cribler des exosomes afin de détecter et de diagnostiquer des maladies à leurs débuts.

Ils utilisent également la lumière, par opposition aux courants électriques, pour effectuer leurs lectures, ce qui a été suggéré comme présentant moins de risques pour le corps du patient.

Le lauréat du prix James Dyson de l'année dernière était sKan, un appareil portable capable de détecter le cancer de la peau. Créé par une équipe d'ingénieurs de l'Université McMaster au Canada, l'appareil est moins coûteux et moins invasif que les méthodes traditionnelles de dépistage du cancer de la peau comme les biopsies.

Il utilise des résistances sensibles à la chaleur pour cartographier le corps, puis générer une lecture numérique qui peut déterminer s'il y a ou non une trace de cancer. Cette technologie pourrait bientôt permettre aux médecins de diagnostiquer les patients rapidement et efficacement, pour une fraction du coût actuel.

En 2016, des chercheurs du Laboratoire national de nanotechnologie du Brésil ont dévoilé un biocapteur à l'échelle nanométrique détectant le cancer. Le dispositif pourrait permettre la détection précoce du cancer, ainsi que de la maladie d'Alzheimer et de la maladie de Parkinson.

Le capteur comprend un transistor organique qui réagit aux enzymes présentes dans de nombreuses formes de cancer et d'autres maladies. Non seulement le capteur permettrait une détection et un diagnostic précoces, mais il peut également être utilisé pour surveiller l'efficacité du traitement après le diagnostic.