C’est tout un art de détecter dans la peau ! Ces capteurs dermiques permanents pouvant être appliqués en tant que tatouages artistiques vont permettre la détection de certains marqueurs de santé, comme les changements de pH sanguin et des taux de certains métabolites par exemple. Développés par une équipe de scientifiques allemands, et présentés dans la revue Angewandte Chemie, cette formulation colorimétrique injectée dans la peau comme de l'encre de tatouage, apporte ses premières preuves de concept.
Quel protocole ? Un tatoueur place de l'encre directement dans le derme, la couche de la peau d'environ un millimètre d'épaisseur qui héberge les nerfs, les vaisseaux sanguins et les follicules pileux. L'aiguille de tatouage perfore l'épiderme, la couche superficielle de la peau, et libère les pigments dans le derme en dessous, où les pigments colorent la peau de façon permanente. Cependant, dans ce cas la couleur du tatouage varie avec le changement de différents marqueurs, ici le pH du sang.
Des tatouages à usage diagnostique ?
Utiliser les tatouages à des fins diagnostiques plutôt que cosmétiques est un nouveau concept. Le concept est celui d’Ali K. Yetisen, chercheur à l’Université technique de Munich (Allemagne), qui s’est dit que la technique pourrait être utile pour placer les formulations de capteurs à des site du corps où ces pigments peuvent enregistrer directement les modifications de substances métaboliques en temps réel et sans doute durant une très longue période.
Les chercheurs ont ensuite identifié et adapté 3 capteurs chimiques colorimétriques produisant un changement de couleur en réponse à des biomarqueurs :
- le premier capteur était un indicateur de pH plutôt simple composé des colorants rouge de méthyle, bleu de bromothymol et phénolphtaléine. Injecté dans un modèle de peau, le tatouage résultant passe du jaune au bleu si le pH évolue de 5 à 9.
- les 2 autres capteurs détectent les niveaux de glucose et d'albumine. L'albumine est un vecteur et une protéine de transport dans le sang. Des taux élevés de glucose dans le corps peuvent indiquer un diabète, une chute du taux d'albumine une insuffisance hépatique ou rénale. Le capteur de glucose comprenait les réactions enzymatiques de la glucose oxydase et de la peroxydase, qui, en fonction de la concentration en glucose, entraînent un changement structurel d'un pigment organique et un changement de couleur allant du jaune au vert foncé. Le capteur d'albumine était basé sur un colorant jaune qui, en association avec la protéine d'albumine, devient vert.
Un smartphone et une app pour lire le tatouage diagnostique : les scientifiques ont ensuite appliqué plusieurs tatouages capteurs sur des zones de peau de porc. En cas de modification de pH ou de concentrations de glucose ou d'albumine, les couleurs des zones tatouées changent de couleurs en conséquence. Ces effets sont visibles et lisibles avec un simple appareil photo de smartphone et une application.
Ces tatouages avec capteurs pourraient permettre une surveillance permanente des patients de manière simple et peu coûteuse. Avec le développement de capteurs colorimétriques appropriés, la technique pourrait également s'étendre à l'enregistrement des concentrations en électrolytes et en agents pathogènes, ou du niveau de déshydratation d'un patient.
D'autres études doivent encore regarder comment adapter ce système diagnostique à de vrais tatouages esthétiques et illustrés. Mais le concept est là !
Source : Angewandte Chemie 03 June 2019 DOI : 10.1002/anie.201904416 Dermal Tattoo Biosensors for Colorimetric Metabolite Detection
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