La biologie

Le biocapteur universel sauve des vies grâce au suivi en temps réel

Le biocapteur universel sauve des vies grâce au suivi en temps réel


Pour les personnes atteintes de maladies, le suivi constant des signes vitaux, des taux de glucose et d'autres produits chimiques corporels peut être crucial. Une équipe de chercheurs a développé un biocapteur universel pour faciliter ces processus. Le biocapteur surveille une variété de produits chimiques dans la circulation sanguine en temps réel. Il peut même être utilisé pour suivre certains produits chimiques liés à des conditions potentiellement mortelles telles que le cancer ou la thrombose.

[Source de l'image: Université de Californie, Santa Barbara]

Une équipe dirigée par H. Tom Soh, un ingénieur électricien de l'Université de Stanford, a développé le dispositif Biocapteur. Les produits chimiques mesurés par l'appareil comprennent l'insuline et les médicaments.

«Il pourrait y avoir des applications assez intéressantes», a déclaré Soh.

Des médicaments tels que les antibiotiques et les anticancéreux doivent être administrés à la dose précise et dans une certaine fenêtre pour être efficaces. Administrer trop peu ou trop tard signifie que le médicament rendra le traitement inefficace. Cependant, une trop grande quantité de médicament provoque des effets secondaires indésirables. Le biocapteur peut suivre les niveaux de médicament dans la circulation sanguine et administre la dose de médicament requise au besoin.

En 2013, le système a été utilisé pour administrer des concentrations micromolaires d'antibiotiques et de chimiothérapies aux rats et aux humains. Le système a depuis été amélioré par Peter Mage, chercheur postdoctoral de Soh, pour contrôler la concentration de médicaments chez les animaux vivants. Il est catégorisé comme un système en boucle fermée, qui est un système de contrôle qui a un chemin avant et un chemin de rétroaction. Dans ce cas, la voie directe teste la concentration de médicament dans la circulation sanguine et une voie de rétroaction modifie la dose de médicament en fonction des taux sanguins en temps réel.

Le biocapteur est actuellement utilisé pour administrer un médicament de chimiothérapie, appelé doxorubicine, à un lapin. Le médicament est largement utilisé. Cependant, il est difficile de l'administrer au bon dosage. La configuration du laboratoire est la suivante: Le système prélève en continu du sang de l'oreille du lapin. La concentration de médicament dans le sang est mesurée par le capteur et les données sont utilisées par le système de rétroaction pour ajuster la dose de médicament administrée au lapin. Une pompe programmable est utilisée pour injecter le médicament dans l'autre oreille du lapin.

Le capteur ne peut actuellement fonctionner que pendant plusieurs heures. Les chercheurs de l'appareil espèrent développer un appareil pouvant être utilisé pour une surveillance à long terme.

L'équipe de biocapteurs travaille actuellement avec un spécialiste du cancer pédiatrique pour évaluer la fenêtre thérapeutique de différents médicaments chez les enfants. Ils espèrent également utiliser l'appareil pour localiser des protéines qui nous avertiront des infections potentielles, des crises cardiaques ou des maladies.

Le biocapteur n'est pas le seul dispositif biologique artificiel à faire la une des journaux. Il y a quelques mois, un pancréas artificiel est devenu un excellent exemple de système de surveillance de la glycémie. L'appareil approuvé par la FDA mesure automatiquement les niveaux de glucose sanguin toutes les deux minutes et administre la dose d'insuline nécessaire afin de maintenir la santé du patient. Ce type d'appareil est vital et peut aider à sauver la vie de patients atteints de diabète sévère.

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Écrit par Terry Berman


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