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Des capteurs portables pour décoder notre transpiration

Des chercheurs américains sont en train de mettre au point des capteurs de peau capables de détecter le contenu de notre transpiration.

Des capteurs portables pour décoder notre transpiration RusN/iStock

  • Publié 17.08.2019 à 17h00
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D’ordinaire, ce sont les prises de sang qui permettent de donner un aperçu de notre état de santé général. C’est grâce à elles que notre généraliste sait si nous sommes déshydraté ou fatigué. Toutefois, pour les personnes phobiques des aiguilles, cette procédure invasive peut se révéler une expérience particulièrement désagréable. Les piqûres pourraient cependant très bientôt ne plus être qu’un mauvais souvenir. En effet, d’après une étude parue vendredi 16 août dans la revue Sciences Advances, des chercheurs de l’Université de Californie, à Berkeley, sont en train de mettre au point des capteurs de peau capables de détecter le contenu de notre transpiration. Notre température corporelle, ainsi que nos niveaux de sodium, de potassium, de glucose et d'acide lactique… toutes ces données importantes de notre métabolisme sont décelables dans la sueur.

Les scientifiques on réussi à créer leur appareil grâce à la procédure dite du rouleau à rouleau. Cette dernière leur a permis d’imprimer les capteurs dans un draps en plastique. Ceux-ci contiennent un tube microscopique à spirales ou à micro fluides qui évacue la sueur de la peau. En suivant la vitesse du mouvement de la transpiration, les capteurs rapportent la manière dont un patient transpire. Les microfluides sont également équipés de capteurs chimiques capables de détecter les concentrations d'électrolytes comme le potassium et le sodium, et de métabolites comme le glucose.

Les chercheurs ont donc placé les capteurs de transpiration sur différents endroits du corps des volontaires, dont le front, l’avant-bras, le dessous de bras et le haut du dos. Ils ont mesuré leur taux de transpiration et les niveaux de sodium et de potassium dans leur transpiration alors qu’ils faisaient du vélo en salle.

Donner des conseils aux athlètes qui forcent trop

Ils ont ainsi pu observer que le taux de transpiration locale pouvait indiquer une perte de liquide pendant l’exercice. Ainsi, étudier le taux de transpiration pourrait aider à donner des conseils aux athlètes qui forcent trop. "Avant ce que les gens faisaient, c’était collecter la sueur de leur corps pendant quelques temps et l’analyser. Donc vous ne pourriez pas réellement voir les changements dynamiques avec une bonne résolution. En utilisant ces appareils portables nous pouvons maintenant collecter des données en continu de différentes parties du corps pour comprendre par exempel comment la perte de transpiration peut estimer la perte de fluide corporelle", explique Hnin Yin Yin Nyein, co-auteur du papier. 

Grâce à la technique du rouleau à rouleau, ils ont pu fabriquer des capteurs à grande échelle et à faible coût. "La fabrication à grande échelle démontre le potentiel pour appliquer le concept de capteurs à la transpiration dans des applications pratiques", se félicite Jussi Hiltunen qui a participé à l’étude. "

"Pas de corrélation simple et universelle entre la transpiration et la glycémie"

Mais, "l’objectif de notre projet n’est pas seulement de fabriquer ces capteurs mais de commencer à mener beaucoup d’études et de voir ce que la transpiration nous dit. Je dis toujours "décoder" la composition de la transpiration", explique Ali Javey, professeur d’ingénierie technique et d’informatique, auteur principal du papier.

Les chercheurs ont également utilisé leurs capteurs pour comparer la glycémie des patients sains et diabétiques.  Ils se sont alors rendus compte qu'une seule mesure de la glycémie à la sueur n’indiquait pas nécessairement la glycémie d'une personne. "Il y a eu beaucoup d'espoirs que des tests de sueur non invasifs pourraient remplacer les mesures sanguines pour le diagnostic et la surveillance du diabète, mais nous avons montré qu'il n'existe pas de corrélation simple et universelle entre la transpiration et la glycémie", explique Mallika Bariya, étudiante diplômée en science des matériaux et en ingénierie à UC Berkeley et autre auteur principal de l'étude. Et de conclure : "Il est important que la communauté le sache, pour qu'à l'avenir, nous nous concentrions sur les corrélations individualisées ou multiparamétriques". 

Le diabète est une maladie très fréquente dans le monde. D’après l’OMS, le nombre de personnes atteintes est passé de 108 millions en 1980 à 422 millions en 2014. Et une grande majorité des malades sont atteints de diabète de type 2. Ce dernier résulte d’une mauvaise utilisation de l’insuline dans l’organisme. Il survient le plus souvent en raison d'une surcharge pondérale et de la sédentarité. 

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