Ces bioingénieurs de la Penn State viennent de développer une nouvelle plateforme de détection cutanée, qui permet de détecter la vitamine B6 dans de faibles concentrations de sueur. Le capteur peut également être adapté à la détection du glucose à haute sensibilité, permettant ainsi aux patients diabétiques de surveiller simultanément leur glycémie et leur taux de vitamine B6.
La vitamine B6, présente dans de nombreux aliments, contribue à renforcer le système immunitaire et les neurotransmetteurs cérébraux. Cependant, certains patients atteints de maladies chroniques comme le diabète peuvent, avec une glycémie élevée, présenter de faibles concentrations de vitamine B6, ce qui entraîne une altération de leur santé mentale et physique, avec des symptômes possibles tels qu’une irritabilité, la dépression, l’anémie, des engourdissements ou contractions musculaires.
L’auteur principal Huanyu « Larry » Cheng, professeur en sciences de l’ingénieur et en mécanique à l’Université d’État de Pennsylvanie, rappelle que les prises de sang -coûteuses- sont actuellement le seul moyen de surveiller les taux de vitamine B6, mais cette nouvelle approche non invasive qui pourrait permettre une surveillance continue, pourrait changer la donne.
L’étude a consisté à créer une plateforme de détection cutanée permettant de détecter la vitamine B6 dans de faibles concentrations de sueur, au lieu de recourir à ces tests de laboratoire.
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Le capteur peut également détecter le glucose avec une sensibilité élevée ;
- il permet ainsi aux patients diabétiques de surveiller simultanément et de manière non invasive leur glycémie et leur vitamine B6.
Cette sonde hautement sensible pour la vitamine B6 est basée sur des nanocomposites de graphène induit par laser (LIG : laser-induced graphene), un procédé qui consiste à structurer des couches de carbone atomiquement fines afin de développer un support de capteur sur lequel construire les autres composants fonctionnels ciblant le biomarqueur d’intérêt. Dans cette étude, les bioingénieurs utilisent des polymères à empreinte moléculaire (MIP : molecularly imprinted polymers) pour cibler une très faible quantité de vitamine B6 présente dans la sueur.
Les MIP sont des polymères synthétiques dotés de sites de reconnaissance prédéfinis qui imitent des récepteurs biologiques comme les anticorps, pour se lier aux molécules cibles. Lorsqu’ils sont imprimés en présence de vitamine B6, les MIP fonctionnent comme une enzyme artificielle qui se lie ensuite sélectivement à ces cibles, ici, donc, à la vitamine B6 et au glucose.
Les MIP sont combinés avec des sondes « redox » au bleu de Prusse, un matériau utilisé pour faciliter ou indiquer des réactions et émettre un signal électrique en présence de certaines molécules. Ensemble, les MIP et les sondes redox soutiennent le nouveau capteur, qui mesure la vitamine B6 dans la sueur en détectant les variations de courant électrique.
Les concentrations typiques de vitamine B6 dans la sueur sont d’environ 100 nanomolaires, et le capteur a une limite de détection de seulement 0,93 nanomolaire, ce qui se situe largement dans la plage de détection.
Première preuve de concept : testé sur le corps humain pour le glucose, le capteur parvient à une limite de détection de 93 nanomolaires, ce qui peut être considéré comme très sensible par rapport aux autres moniteurs capables de détecter le glucose dans la sueur.
En conclusion, la plateforme de détection est polyvalente et permettra également de détecter d’autres biomarqueurs, comme le glucose.
De manière plus pratique, « si les professionnels de santé détectent une importante fluctuation de vitamine B6 dans la sueur, cela peut indiquer que le patient sera plus vulnérable aux maladies, en particulier s’il souffre de maladies chroniques comme le diabète ».
Source: Composites Part B Engineering July, 2025 DOI: 10.1016/j.compositesb.2025.112843 Laser-induced graphene nanocomposites with molecularly imprinted polymers and Prussian blue for electrochemical sensing of vitamin B6 and glucose
Équipe de rédaction Santélog