Des tatouages dont les couleurs changent selon les variations du taux de glucose, d’albumine ou du pH

Des scientifiques allemands ont mis au point un véritable tatouage intradermique qui peut changer de couleur en fonction des variations du taux de glucose, d’albumine ou du pH (des biomarqueurs).

Ils n’ont pas encore été testés chez l’humain, mais sur des morceaux de peau de porc, les tatouages ont changé de teintes au fur et à mesure que les scientifiques ajustaient les concentrations des biomarqueurs spécifiques.

Image d’entête : à partir de l’étude, quelques exemples de tatouages réalisés sur de la peau de porc et leur réaction en fonction des taux de biomarqueurs. (Yetisen et coll./ Angewandte Chemie International Edition)

C’est un premier pas passionnant qui pourrait mener à de vrais tatouages qui permettraient aux patients et aux médecins de surveiller en temps réel des maladies chroniques comme le diabète et les maladies rénales.

L’équipe, dirigée par l’ingénieur chimiste Ali Yetisen de l’université technique de Munich (Allemagne), a ensuite été en mesure d’estimer avec précision les concentrations d’après les photos des tatouages sur smartphones.

Selon les chercheurs dans leur étude :

La modification du corps par injection de pigments dans le derme est une coutume vieille de plus de 4000 ans.

Ici, une technologie cosmétique fonctionnelle a été mise au point en combinant l’art du tatouage et des biocapteurs colorimétriques…. Les capteurs de tatouage cutané ont fonctionné comme des affichages diagnostiques en présentant des changements de couleur dans le spectre visible en réponse aux variations du pH, du glucose et des concentrations en albumine.

Les trois biomarqueurs ont été choisis parce qu’ils sont souvent des indicateurs de ce qui ne va pas. L’albumine est une protéine présente dans le plasma sanguin, et de faibles concentrations peuvent indiquer des problèmes rénaux ou hépatiques, tandis que des concentrations élevées peuvent indiquer des problèmes cardiaques. Le glucose doit faire l’objet d’une surveillance étroite pour la prise en charge du diabète, qui nuit à la capacité de l’organisme à métaboliser les sucres. Et les changements dans le pH de votre sang, acidose pour un pH bas, alcalose pour un pH élevé, peuvent être causés par une série de problèmes qui devraient être surveillés par des professionnels de santé.

L’équipe a créé un colorant de couleur différente qui pouvait détecter les changements dans chacun de ces biomarqueurs dans le liquide interstitiel. C’est ce qui s’échappe de vos capillaires et remplit les espaces entre les cellules, transportant des choses comme l’oxygène et le glucose. Le capteur d’albumine est un colorant jaune qui devient vert en présence d’albumine, plus il y en a, plus il devient vert (bien que dans ces images, la couleur semble assez bleue). Le capteur de glucose a profité des réactions enzymatiques de la glucose oxydase et de la peroxydase. Le changement de concentration du glucose produit un changement structurel dans le pigment du jaune au vert foncé. Et le capteur de pH était composé des colorants rouge de méthyle, bleu de bromothymol et de phénolphtaléine. A un pH compris entre 5 et 9 (le pH normal du sang humain oscille autour de 7,4) le capteur va du jaune au bleu.

Lorsque les niveaux de ces biomarqueurs ont été modifiés dans le liquide interstitiel des morceaux de peau de porc (un support commun pour les tatoueurs), les couleurs ont aussi changé.

(Yetisen et coll./ Angewandte Chemie International Edition)

Cette technique n’est pas encore prête à l’emploi chez l’homme, comme mentionné précédemment, elle n’a été testée jusqu’à présent que sur de la peau de porc. De plus, seule la couleur du capteur de pH était réversible, ce qui n’est pas très utile si le tatouage ne fonctionne qu’une seule fois. Les autres pourraient, selon les chercheurs, être rendus réversibles avec des récepteurs synthétiques, mais ils n’ont pas encore testé ces derniers, c’est pour de futures recherches.

Selon les chercheurs, la prochaine étape sera de tester les tatouages sur des animaux vivants, pour voir si les encres engendrent des effets indésirables, ce processus pourrait prendre un certain temps.

Selon les chercheurs :

Les applications des capteurs peuvent être étendues à la détection d’électrolytes, de protéines, de microorganismes pathogènes, de gaz et de l’état de déshydratation. Les capteurs dermiques développés peuvent avoir une application dans le diagnostic médical pour surveiller une large gamme de biomarqueurs métabolites.

Tout en ayant l’air d’un dur à cuire.

L’étude publiée dans Angewandte Chemie International Edition : : Dermal Tattoo Biosensors for Colorimetric Metabolite Detection.