Patch en soie et IA : surveillance non invasive des nourrissons
Une équipe réunissant les laboratoires Silklab de l'Université Tufts, Helmholtz Munich, l'Université Ludwig Maximilian de Munich et l'Université technique de Munich a développé un dispositif de surveillance médicale non invasif : un patch en soie conçu spécifiquement pour les nourrissons prématurés. Publiée dans la revue ACS Sensors, cette innovation offre une alternative douce aux multiples capteurs et prélèvements sanguins habituellement nécessaires aux Unités de Soins Intensifs Néonatales. Le dispositif, plus petit qu'une pièce de monnaie, monitorre simultanément quatre indicateurs vitaux essentiels : la température, le pH, la glycémie et la concentration en sodium. Il repose sur une architecture multicouche ultrafine. La première couche, en fibroïne de soie, stabilise les enzymes biologiques sans nécessiter de réfrigération. Une seconde couche en papier imprégné de cire agit comme un système micro-fluidique, canalisant de minuscules volumes de fluide vers des pastilles indicatrices. La troisième couche est un adhésif médical étanche qui épouse les mouvements de la peau. Le design tire parti d'une particularité physiologique des nouveau-nés : leur barrière cutanée immature laisse s'échapper naturellement un fluide interstitiel, qui sert de prélèvement continu et indolore. Au contact de ce fluide, les pastilles changent de couleur, reflétant les variations des paramètres surveillés. Pour garantir une lecture fiable malgré les conditions lumineuses souvent difficiles des couveuses, les chercheurs ont intégré un modèle d'intelligence artificielle par apprentissage profond. Ce système corrige automatiquement les reflets, les angles et les variations d'éclairage pour convertir les changements de teinte en données numériques précises. Les tests initiaux démontrent une fiabilité supérieure à 91 % pour les signes vitaux critiques et dépasse les 98 % pour la détection de l'hypoglycémie. Comme le souligne Fiorenzo Omenetto, directeur du Silklab, l'objectif est de fournir aux cliniciens une vue d'ensemble des progrès du nourrisson plutôt qu'une analyse isolée de chaque paramètre. Anne Hilgendorff, néonatologue participante, précise que ce dispositif vise à sécuriser le suivi sans fil ni aiguille, réduisant ainsi les stress et les risques d'irritation cutanée. Benjamin Schubert, de Helmholtz Munich, ajoute que cette technologie ne remplace pas les analyses de laboratoire, mais permet de détecter les dérives lentes entre deux examens, là où la prévention est la plus efficace. Actuellement au stade de preuve de concept, le projet fera l'objet d'essais cliniques élargis pour valider la corrélation entre les résultats du patch et les analyses sanguines conventionnelles. Les chercheurs envisagent également d'étendre la plateforme à d'autres marqueurs, comme la saturation en oxygène. Doté d'un coût de fabrication infime, ne nécessitant aucune source d'électricité ni infrastructure complexe, ce capteur s'annonce particulièrement adapté aux contextes à ressources limitées. Une telle innovation pourrait significativement réduire la mortalité néonatale dans les régions éloignées où le monitoring médical avancé reste inaccessible.
