Développement d'un capteur de sueur de type patch microfluidique (sweat sensor)

1. Valeur de fond de la sueur : La sueur a gagné une attention significative en tant que biomarqueur clé pour diagnostiquer la déshydratation et les dysfonctions rénales (par exemple, l'urémie), car elle contient des indicateurs essentiels qui reflètent les concentrations sanguines, tels que les électrolytes et les métabolites (créatinine, urée).

Transition technique : Pour surmonter les limitations des tampons absorbants conventionnels, tels que la contamination et l'évaporation, il est essentiel de développer des dispositifs microfluidiques flexibles et portables qui permettent une collecte immédiate et une analyse de haute précision.

Tendances nationales et internationales : Alors que des pays comme les États-Unis utilisent déjà des technologies de surveillance IoT en temps réel dans les secteurs militaire et sportif, il y a un besoin urgent en Corée de sécuriser des données physiologiques optimisées pour la population coréenne et d'établir un système d'analyse médicale robuste.

2. Objectifs Développer une plateforme microfluidique interfacée avec la peau intégrée à un biocapteur SERS pour la détection en temps réel et à haute sensibilité du sodium et de la créatinine afin de surveiller la déshydratation et la santé rénale.

3. Plan de recherche

1. Sélection des sujets : Recruter et obtenir le consentement éclairé des patients se rendant à l'hôpital avec une maladie rénale (taux de créatinine de 1,5 mg/dL ou plus).
2. Calendrier clinique : Réaliser l'étude clinique aux dates prévues des tests sanguins de routine des sujets.
3. Application du patch : Appliquer le patch de collecte de sueur et un tampon absorbant de contrôle sur 1 à 2 zones du corps (par exemple, le centre de la poitrine, le front).
4. Induction de la sueur : Induire la transpiration en faisant attendre les sujets dans une chambre thermique électrique pendant 30 minutes.
5. Collecte des tampons absorbants : Pour les tampons de contrôle (qui ne peuvent pas collecter des données en série temporelle), en attacher deux initialement et les récupérer durant les premiers stades de la sécrétion de sueur.
6. Collecte du patch microfluidique : Mesurer le volume de sueur collecté (~100 µL par sujet) pour calculer la perte sudorale, puis sceller et transporter au laboratoire.
7. Traitement des échantillons comparatifs : Mesurer le poids des tampons absorbants avant/après utilisation pour déterminer la perte de fluide. Extraire les échantillons de sueur (~500 µL par sujet) dans des microtubes pour le transport.
8. Contrôle de la contamination : Utiliser de la glace carbonique et des glacières isolantes durant le transport pour prévenir la dégradation ou la contamination des échantillons.
9. Analyse quantitative et évaluation : Effectuer une analyse quantitative des niveaux de sodium et de créatinine à partir des deux échantillons en utilisant la méthode proposée basée sur SERS et des outils d'analyse standard (HPLC ou LC-MS). Comparer les changements des biomarqueurs et de la perte sudorale au fil du temps pour évaluer et résumer l'état d'hydratation et les schémas de fonction rénale de chaque sujet.