À l’aide d’une série de minuscules aiguilles presque invisibles, les chercheurs ont développé une technique mini-invasive d’échantillonnage d’un fluide corporel humain largement inexploré qui pourrait potentiellement fournir une nouvelle source d’informations pour la surveillance clinique de routine et les tests de diagnostic.
Les informations biochimiques sur le corps humain proviennent généralement de l’analyse du sang, qui ne représente que 6 % des fluides corporels, mais des informations précieuses peuvent également être trouvées dans d’autres fluides corporels qui sont traditionnellement difficiles à obtenir.
À présent, les chercheurs ont développé une méthode d’extraction du liquide interstitiel dermique, qui circule entre les cellules des tissus corporels, en utilisant une technique simple à travers la peau qui pourrait fournir une nouvelle approche pour étudier les produits métaboliques des cellules.
Étant donné que le liquide interstitiel dermique ne coagule pas comme le sang, l’extraction par micro-aiguille peut fournir une nouvelle méthode de surveillance continue du glucose et d’autres indicateurs clés de la santé.
Les résultats d’un essai humain sur le prélèvement de ce liquide à base de micro-aiguilles sont publiés le 25 novembre dans la revue Science Translational Medicine.
L’étude, menée par des chercheurs du Georgia Institute of Technology et de l’université Emory, a été soutenue en partie par les National Institutes of Health and Children’s Healthcare d’Atlanta.
Les chercheurs ont utilisé un patch contenant cinq micro-aiguilles solides en acier inoxydable d’un centième de pouce de long. En pressant le patch dans la peau de 50 sujets humains, ils ont créé des micropores peu profonds qui n’atteignaient que la couche externe de la peau contenant le liquide interstitiel.
Les chercheurs ont ensuite appliqué une aspiration sur la zone cutanée contenant les pores et ont obtenu suffisamment de liquide pour effectuer trois types d’analyses. À titre de comparaison, ils ont également prélevé des échantillons de sang et obtenu du liquide interstitiel en utilisant l’ancienne technique des ampoules.
Afin de déterminer avec précision les biomarqueurs disponibles dans le fluide interstitiel, les chercheurs doivent éviter de mélanger ce dernier avec le sang. Bien que les principaux vaisseaux sanguins n’existent pas dans les couches externes de la peau, les capillaires qui s’y trouvent peuvent être endommagés par l’insertion des micro-aiguilles.
Dans leurs études, les chercheurs ont constaté que s’ils augmentaient lentement l’aspiration après avoir inséré les micro-aiguilles, ils pouvaient obtenir un liquide clair de sang.
L’ensemble du processus d’extraction pour chaque sujet de test a pris environ 20 minutes. Les volontaires ont bien toléré l’opération et les pores microscopiques ont guéri rapidement en une journée avec une irritation minimale.
Le liquide extrait a été analysé à l’Université Emory en utilisant des techniques de chromatographie liquide et de spectrométrie de masse pour identifier les substances chimiques qu’il contenait. Au total, il y avait environ 10 000 composés uniques, dont la plupart ont également été trouvés dans les échantillons de sang. Cependant, environ 12% des espèces chimiques ne se trouvent pas dans le sang, et d’autres ont été trouvées dans le liquide interstitiel à des niveaux plus élevés que dans le sang.
« La peau est métaboliquement active et pleine de cellules en constante évolution » a déclaré M. Prausnitz. « Nous avons constaté que certains composés étaient uniques au liquide interstitiel et c’est ce que nous espérions trouver. »
Bien que tous les composés spécifiques du fluide interstitiel n’aient pas pu être analysés, l’équipe de recherche a identifié les composants des produits appliqués sur la peau, comme les lotions pour les mains et les pesticides qui peuvent pénétrer dans le corps par la peau. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à l’utilisation de la technique des micro-aiguilles pour les études dermatologiques et toxicologiques.
Les chercheurs ont également déterminé la pharmacocinétique de la caféine et la pharmacodynamique du glucose. L’étude de ces deux petites molécules du liquide interstitiel montre que des informations sur les biomarqueurs dynamiques peuvent être obtenues à partir de cette technologie. Ces mesures suggèrent que le fluide interstitiel pourrait fournir un moyen de surveiller en continu de tels composés, en tirant parti du fait que le fluide ne coagule pas.
« Nous sommes encouragés d’avoir trouvé une bonne corrélation entre le sang et le glucose dans le liquide interstitiel, ce qui indique que nous pourrions être en mesure d’avoir un système de surveillance continue du glucose basé sur cette technologie», a déclaré Prausnitz. Un système à base de micro-aiguilles pourrait fournir une alternative moins invasive aux capteurs de glucose implantables existants en permettant aux composants de détection de rester à la surface de la peau.
Source:
Georgia Institute of Technology
Photo de Bokskapet
