Une start-up française et des chercheurs du Fraunhofer veulent révolutionner le suivi des patients
Test à domicile : une solution peu invasive pour une détermination rapide et facile des niveaux de potassium dans le sang
Les personnes suivies pour une maladie rénale chronique ou une insuffisance cardiaque présentent souvent des taux élevés de potassium dans le sang (hyperkaliémie) en raison d'une altération de l'excrétion rénale du potassium due à des lésions rénales ou à des médicaments. Or, ces médicaments interfèrent avec l'excrétion urinaire du potassium. Ce déséquilibre électrolytique peut mettre la vie en danger et doit donc être surveillé de près. En collaboration avec la start-up française Ki'tech, des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la microtechnique et les microsystèmes IMM veulent révolutionner le suivi des patients grâce à une solution peu invasive qui mesure les biomarqueurs, dont le potassium, dans le liquide interstitiel sous-cutané.
L'hyperkaliémie touche environ sept millions de personnes en Europe et aux États-Unis. Il s'agit donc d'une complication métabolique fréquente et grave qui a un impact significatif sur les systèmes de santé et qui doit être diagnostiquée rapidement et facilement. Les patients hémodialysés sont particulièrement exposés au risque de développer une hyperkaliémie dans les heures qui suivent une séance de dialyse, avec un risque d'arythmie cardiaque potentiellement mortelle. Actuellement, la surveillance du potassium n'est pas possible en ambulatoire. C'est là qu'interviennent les travaux de recherche du Fraunhofer IMM et de la start-up française Ki'tech. Les deux organisations coopèrent depuis 2021, d'abord dans le cadre du projet BIMONKI, puis dans celui du projet BIMONKI 2, qui sont financés à 100 % par Ki'tech. L'objectif de ce partenariat est de faciliter le suivi des patients avec une solution peu invasive qui permet de suivre des biomarqueurs dans le liquide interstitiel à l'aide d'un patch microfluidique et d'un capteur électrochimique, soit en mesure ponctuelle, soit en suivi sur plusieurs jours. Le liquide interstitiel est situé entre les capillaires sanguins et les cellules de l'organisme, où s'effectuent les échanges entre les capillaires et les cellules. Il est facilement accessible sous la peau grâce à des dispositifs développés conjointement qui permettent d'accéder à des biomarqueurs métaboliques de petit poids moléculaire (PM). Leur concentration est identique à celle du plasma et leur suivi sera facilité de manière autonome et à domicile avec des résultats disponibles en quelques minutes et un affichage du taux de potassium sur un smartphone, établissant ainsi la preuve de concept.
Mesurer la concentration de potassium rapidement et de manière autonome à domicile
Conçu comme un produit jetable, le patch, qui mesure cinq à sept centimètres de diamètre, est appliqué sur le bras. Il est relié à une application pour smartphone qui affiche les résultats de la mesure. La concentration de potassium mesurée est affichée en temps réel, ce qui permet aux patients de la surveiller en permanence. Les données sont transmises sans fil par NFC (Near Field Communication) ou Bluetooth à faible énergie. Le processus est entièrement automatisé et ne nécessite aucune intervention de la part du patient.
"Les patients dialysés doivent généralement se rendre trois fois par semaine en dialyse, avec une pause de deux jours le week-end. C'est pendant cette période interdialytique du week-end qu'il est essentiel pour les patients d'avoir accès en temps réel à leur taux de potassium afin d'éviter de dangereux troubles du rythme cardiaque, voire un arrêt cardiaque", explique le Dr Michael Baßler, chercheur au Fraunhofer IMM. Notre objectif est de réduire la morbidité et la mortalité de ces patients et d'améliorer leur qualité de vie", explique Sisi Li, chercheur à l'IMM et collègue du Dr Baßler.
La solution unique de Fraunhofer fait actuellement l'objet de plusieurs demandes de brevet. Elle permet à toute personne présentant un risque d'hyperkaliémie de mesurer elle-même son taux de potassium à domicile, sans douleur et en toute sécurité, afin d'éviter de graves complications. Cela leur permet de gérer activement leur santé, par exemple en adoptant un régime alimentaire et un mode de vie appropriés. L'application enverra également des notifications aux patients et transmettra les données à une plateforme d'orchestration, permettant aux professionnels de la santé de prendre des mesures appropriées en fonction des niveaux observés, allant de simples recommandations à des demandes de se rendre aux urgences dès que possible. Nous contribuons ainsi au développement d'une médecine personnalisée et préventive dans ce domaine.
Excellence dans le développement de systèmes microfluidiques pour le diagnostic
L'équipe dirigée par les docteurs Baßler et Li était responsable du développement du matériel, en particulier de la conception microfluidique pour l'extraction du liquide interstitiel et des capteurs miniaturisés pour le processus de mesure, ainsi que de l'étalonnage des dispositifs. Les chercheurs ont pu s'appuyer sur leur vaste expérience dans le développement de microdispositifs, y compris les MEMS, les capteurs et les laboratoires sur puce pour la microfluidique.
Actuellement, les niveaux de potassium, qui sont importants pour la santé, ne peuvent être mesurés que par un test sanguin fastidieux lors de visites programmées à l'hôpital ou au cabinet du médecin, à l'aide d'un équipement de laboratoire. Grâce à la solution proposée par Ki'tech et Fraunhofer, les patients et le personnel médical obtiennent des résultats immédiats et rapides sur leur smartphone, ce qui leur donne une nouvelle liberté dans la gestion de leur santé. Les partenaires du projet espèrent que leur développement permettra d'établir une sorte d'équivalent au test de glycémie. Actuellement, cette nouvelle solution peu invasive est disponible en tant que démonstrateur, et les essais cliniques devraient commencer à la fin de l'année.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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