Plus de seringues pour les prises de sang ?
Les prises de sang ne sont pas amusantes. Elles font mal. Les veines peuvent éclater, ou même rouler — comme si elles essayaient de contourner. l’aiguille. Souvent, les médecins utilisent des échantillons de sang pour vérifier les biomarqueurs d’une maladie : les anticorps qui signalent une infection virale ou bactérienne, comme le SARS-CoV-2; ou les cytokines indiquant une inflammation constatée dans des affections comme la polyarthrite rhumatoïde et la septicémie.
Un patch à micro-aiguilles
Mais ces biomarqueurs ne se trouvent pas seulement dans le sang. Ils peuvent également se trouver dans le milieu liquide dense qui entoure nos cellules, mais en faible concentration, ce qui les rend difficiles à détecter. Mais cela pourrait changer. En effet, des ingénieurs de la McKelvey School of Engineering de l’université de Washington à St. Louis, ont mis au point un patch à micro-aiguilles qui peut être appliqué sur la peau, pour détecter un biomarqueur et, grâce à sa sensibilité sans précédent, permettre aux cliniciens de détecter sa présence.
Cette technologie est peu coûteuse, facile à utiliser pour un clinicien ou les patients, et pourrait éliminer la nécessité d’un déplacement à l’hôpital pour une simple prise de sang.
Outre son faible coût et sa facilité d’utilisation, ce patch à micro-aiguilles présente un autre avantage par rapport aux prises de sang, qui est peut-être la caractéristique la plus importante pour certains : « ils sont entièrement indolores », a déclaré Srikanth Singamaneni, un chercheur impliqué dans ce projet.
Trouver un biomarqueur à l’aide de ce patch à micro-aiguilles est similaire à un test sanguin. Mais au lieu d’utiliser un échantillon pour trouver et quantifier le biomarqueur dans le sang, ces micro-aiguilles le capturent directement dans le liquide qui entoure nos cellules dans la peau, appelé liquide interstitiel dermique (LID). Une fois que les biomarqueurs ont été capturés, ils sont détectés de la même manière, en utilisant la fluorescence pour indiquer leur présence et leur quantité.
Le LID est une riche source de biomolécules, densément chargée de tout; des neurotransmetteurs aux déchets cellulaires. Cependant, pour analyser ces biomarqueurs dans le LID, la méthode conventionnelle nécessite généralement l’extraction du LID de la peau. Cette méthode est difficile et, généralement, la quantité de LID que l’on peut obtenir n’est pas suffisante pour l’analyse. Cela a constitué un obstacle majeur pour le développement de cette technologie.
Rendre les biomarqueurs plus faciles à détecter
L’équipe possède donc une sorte d’arme secrète : « plasmonic-fluors », un nano-marqueur à fluorescence ultra-lumineuse. Par rapport aux marqueurs fluorescents traditionnels, lorsqu’un test a été effectué sur un patch de micro-aiguille à l’aide du plasmonic-fluor, le signal des biomarqueurs des protéines cibles était environ 1 400 fois plus brillant et devenait détectable même lorsqu’ils étaient présents à de faibles concentrations.
Ce patch est presque sans douleur. « Ils pénètrent environ à 400 microns dans le tissu cutané », a déclaré Mme Singamaneni. « Ils ne touchent même pas les nerfs sensoriels. » En laboratoire, l’utilisation de cette technologie pourrait limiter le nombre d’animaux nécessaires à la recherche. Parfois, la recherche nécessite de nombreuses mesures successives pour capter les flux et reflux des biomarqueurs – par exemple, pour suivre la progression d’une septicémie. Parfois, cela signifie beaucoup de petits animaux.
« Nous pourrions réduire considérablement le nombre d’animaux nécessaires pour de telles études », a déclaré Mme Singamaneni. Les implications sont vastes – et le laboratoire de Singamaneni veut s’assurer qu’elles sont toutes explorées. Mais ce patch ne sera disponible qu’après certains ajustements. « Nous devrons déterminer les seuils cliniques », c’est-à-dire la gamme de biomarqueurs qui correspond à un niveau normal par rapport à un niveau anormal. « Nous devrons déterminer quels niveaux de biomarqueurs sont normaux, quels niveaux sont pathologiques. »
Des prélèvements sans douleur
Et son groupe de recherche travaille sur les méthodes de livraison pour les longues distances, et les conditions difficiles, offrant des options pour améliorer les soins de santé en milieu rural. Si tout cela se passe comme prévu, ce patch permettra bientôt de faire des prélèvements sans douleur, et détecter les biomarqueurs pertinents selon les maladies.
Cette recherche a été publiée dans Nature Biomedical Engineering.
Source : Washington University in St. Louis
Crédit photo : StockPhotoSecrets