Technologie de la santé

Les capteurs de sueur rapprochent le suivi de l’arthrite du domicile

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Avec les progrès des technologies médicales, l’objectif reste de mettre au point des diagnostics toujours plus précis et moins invasifs. Ainsi, la radiographie, puis l’échographie, l’IRM et d’autres technologies d’imagerie ont permis de détecter et d’évaluer des blessures et d’autres problèmes sans intervention invasive. De même, lorsqu’il faut observer l’intérieur du corps, une très petite incision et une caméra souple peuvent désormais remplacer une chirurgie plus invasive dans la plupart des cas.

Autre tendance : l’analyse biochimique pour détecter rapidement les problèmes chroniques. Par exemple, le suivi de la glycémie est un outil important pour détecter le diabète, le prévenir et ralentir sa progression.

Les chercheurs sont donc souvent à la recherche de nouveaux biomarqueurs qui permettraient d’évaluer sans douleur et à moindre coût l’état de santé à partir des liquides corporels.

Des chercheurs de l’University of Alberta (Canada) et de Northumbria University (Royaume-Uni) ont mis au point un nouveau type de capteurs portables non invasifs qui utilisent la sueur pour suivre les biomarqueurs associés à la polyarthrite rhumatoïde et à la goutte. Cette approche pourrait permettre un suivi beaucoup plus continu, au lieu des analyses sérologiques intermittentes (analyses du sérum et des liquides corporels), de l’imagerie et des évaluations cliniques actuellement utilisées.

Ils ont publié leurs résultats dans le Chemical Engineering Journal1, sous le titre « Capteurs de sueur portables pour le suivi de l’arthrite ».

Le fardeau croissant de l’arthrite

Lorsque les articulations sont endommagées par des maladies rhumatismales, la plupart des cas sont dus à la goutte ou à la polyarthrite rhumatoïde.

La polyarthrite rhumatoïde est une maladie auto-immune systémique causée par des facteurs génétiques et environnementaux complexes, et elle est généralement stable.

À l’inverse, la goutte est fondamentalement un trouble métabolique caractérisé par une sursaturation en acide urique et par la cristallisation d’urate monosodique dans les articulations. Elle est donc étroitement liée à l’alimentation et au mode de vie, notamment à la consommation de grandes quantités de viande rouge, de fruits de mer, de boissons sucrées et d’alcool.

On s’attend donc à une forte augmentation du nombre de cas de maladies rhumatismales dans un avenir proche, avec près de 96 millions de cas de goutte dans le monde d’ici 2050. Cette hausse devrait être particulièrement marquée dans les régions où les ressources de santé sont déjà limitées, comme l’Afrique.

Les régions déjà mal desservies auront du mal à prendre en charge ces maladies, car les équipements, les outils de diagnostic et les procédures actuels sont coûteux.

« Les diagnostics actuels reposent sur des prélèvements invasifs de liquides, des analyses sériques (par exemple, l’acide urique [UA] et la protéine C-réactive [CRP]) et des examens d’imagerie, comme la tomodensitométrie à double énergie (DECT), l’échographie ou l’imagerie par résonance magnétique (IRM). »

Les méthodes de diagnostic actuelles posent également un autre problème : ces méthodes qui nécessitent des infrastructures importantes ne sont pas assez fréquentes pour assurer un suivi régulier, car elles ne permettent pas de saisir les fluctuations physiologiques rapides qui précèdent les poussées aiguës.

Des améliorations permettant de mieux suivre l’évolution de la maladie faciliteraient donc une intervention plus précoce et un traitement personnalisé.

Détecter les marqueurs métaboliques dans la sueur

De nombreux biomarqueurs à suivre

De plus en plus de travaux de recherche montrent que la composition de la sueur permet de déterminer l’état métabolique d’un patient. Par exemple, elle peut servir à mesurer la concentration en sel dans le cas de la fibrose kystique.

De même, la goutte et la polyarthrite rhumatoïde peuvent être suivies en détectant la présence de déclencheurs métaboliques (acide urique, xanthines, peroxyde d’hydrogène) et de protéines inflammatoires (CRP, calprotectine et cytokines).

Fait intéressant, il a également été démontré que ces protéines pouvaient être utiles au suivi de maladies comme les maladies inflammatoires de l’intestin (MII).

Pour détecter ces molécules dans la sueur à l’aide de dispositifs portables, l’acide urique est un candidat prometteur, car il est une cause directe de la goutte. Il existe un large éventail de solutions potentielles pour les capteurs portables, notamment la détection électrochimique enzymatique de l’acide urique (UA), les capteurs à électrodes, ceux à nanozymes à atome unique, les biocapteurs microfluidiques, les hydrogels plasmoniques à double réseau, etc.

La goutte résultant de la transformation des purines en acide urique, les molécules intermédiaires de ce processus, les xanthines, sont également de bons candidats. Là encore, plusieurs technologies sont envisagées, notamment les dispositifs microfluidiques colorimétriques, les patchs électrochimiques souples, les biocapteurs souples à plusieurs enzymes, les biocapteurs électrochimiques, etc.

CRP (C-Rréactive Pprotéine) est parmi les protéines inflammatoires pertinentes pour les maladies arthritiques. Le dispositif SWEATSENSER, développé par Enlisense, utilise des électrodes en oxyde de zinc (ZnO) avec des anticorps anti-CRP pour mesurer le CRP dans la sueur non diluée. D’autres dispositifs comme le “InflaStat\” patch sans fil à porter ou d’autres capteurs électrochimiques sont également possibles.

Cependant, les cytokines sont généralement trop volumineuses pour être présentes en quantité importante dans la sueur, ce qui rend leur détection difficile. Les capteurs à base de graphène pourraient être utiles pour détecter la cytokine TNF-α, et des films minces de ZnO fonctionnalisés avec des anticorps monoclonaux sur une membrane poreuse pourraient servir à détecter la cytokine IFN-γ.

La détection des cytokines IL-1 et IL-6 est également possible, mais elle a été moins étudiée dans le cadre de la détection par des dispositifs portables, même si le « SWEATSENSER » pourrait peut-être aussi accomplir cette tâche. Le même dispositif pourrait également servir à détecter plusieurs cytokines simultanément.

Des immunocapteurs électrochimiques similaires aux plateformes SWEATSENSER et IBD AWARE peuvent également servir à mesurer la calprotectine, une protéine qui constitue un biomarqueur important de l’inflammation et qui est traditionnellement mesurée dans le sérum ou les selles. Dans ce cas précis, le suivi sur plusieurs jours, qui a révélé des rythmes circadiens distincts des marqueurs inflammatoires, présente un intérêt particulier pour les chercheurs en médecine.

Conception de l’interface entre la peau et le capteur

Choisir le bon substrat

Pour qu’un capteur de sueur portable fonctionne, il faut une interface stable, sûre et confortable entre la peau et le capteur.

Le premier élément est le substrat, qui compense le décalage mécanique entre les éléments de détection rigides et la peau souple et flexible. Cela peut être particulièrement difficile dans le cas de ces maladies, car la peau qui recouvre une articulation rhumatoïde ou goutteuse en pleine inflammation est souvent tendue, « chaude » et anormalement sensible au toucher. Différents polymères synthétiques, matrices poreuses et intégrations textiles ont donc été étudiés.

Il s’agit notamment de plateformes en polymères synthétiques et en élastomères, qui utilisent souvent du polyéthylène téréphtalate (PET) et du polyimide (PI), ainsi que d’interfaces poreuses (en papier de cellulose) et d’hydrogels.

Une autre possibilité consiste à intégrer directement le substrat dans des textiles, une méthode qui présente ses propres avantages et difficultés.

« Les textiles se prêtent parfaitement à la détection électrochimique au moyen de fils conducteurs ou d’encres sérigraphiées, mais leur opacité pose problème pour les méthodes optiques. Les systèmes microfluidiques intégrés aux tissus, qui utilisent de la cire hydrophobe ou des motifs d’octadécane, peuvent diriger la sueur vers des zones de détection précises. »

Performances et observance des utilisateurs

Le capteur le plus performant n’est pas nécessairement le plus pertinent sur le plan médical, car les patients ont tendance à mal utiliser les dispositifs médicaux lorsqu’ils sont inconfortables.

« Les déformations articulaires sévères, la raideur matinale et une perte importante de dextérité fine font que les caractéristiques mécaniques du dispositif — comme la rigidité du substrat et la facilité d’application — déterminent en définitive sa viabilité clinique. Les patchs adhésifs pour la peau restent la norme, mais les innovations ont permis d’élargir l’éventail des formats : accessoires intégrés, textiles et dispositifs modulaires. »

Les patchs microfluidiques constituent une possibilité : ils sont au plus près de la peau.

« Les patchs en contact direct avec la peau sont largement privilégiés, car leur adhérence directe aux glandes sudoripares permet de réduire au minimum le volume mort. Parmi les versions les plus évoluées figure InflaStat, un système entièrement intégré qui associe iontophorèse et électronique sans fil pour quantifier automatiquement la CRP. »

Pour les accessoires portables et les textiles, il peut être difficile de tenir compte des modifications anatomiques propres à chaque maladie. Par exemple, les capteurs en forme de bague qui surveillent les biomarqueurs de l’athérosclérose et de l’arthrite peuvent être utiles pour les analyses, mais une articulation déformée ne pourra pas les porter sans douleur.

C’est pourquoi les chercheurs estiment qu’une intégration discrète dans des vêtements amples serait préférable, par exemple au moyen de fibres composites de nanotubes de carbone et de graphène fonctionnalisées par des aptamères, directement tissées dans des étoffes commerciales.

« Ces formats textiles évitent les manipulations complexes et ne nécessitent aucune procédure compliquée pour être portés, tout en offrant une plateforme respirante qui réduit la fatigue et permet un suivi en temps réel. »

Une autre façon d’améliorer ces capteurs consiste à séparer l’élément de détection du matériel de traitement, ou à effectuer des prélèvements ponctuels.

« Ces systèmes sont particulièrement avantageux pour les patients dont la dextérité limitée ne permet pas d’appliquer des patchs portables complexes. On peut citer les capteurs tactiles, qui facilitent les contrôles ponctuels rapides, comme les bandelettes recouvertes d’hydrogel que l’on presse du bout du doigt. »

Le bon capteur

En général, l’efficacité de toute plateforme portable dépend de son interface de transduction, c’est-à-dire de l’endroit où s’effectue la détection chimique proprement dite.

« Le choix d’une méthode de transduction électrochimique dépend étroitement des propriétés physiques du biomarqueur ciblé, comme son électroactivité, sa taille moléculaire et son abondance physiologique. À l’inverse, les méthodes optiques permettent souvent d’obtenir des résultats au point de service sans équipement, et donc de mesurer à la demande des métabolites comme l’acide urique. »

La diversité des molécules détectables et celle des capteurs envisageables offrent, par les multiples combinaisons qu’elles permettent, un vaste éventail de capteurs portables potentiels.

Parmi les différentes méthodes figurent la détection électrochimique, qui se traduit par une variation du courant lorsque la molécule est présente, et la détection optique, qui repose sur un changement de couleur (capteurs colorimétriques), de fluorescence ou de transparence en présence de la molécule.

Enfin, la réaction permettant de détecter spécifiquement la molécule recherchée (bioreconnaissance) doit être médiée par un élément du capteur. Elle peut faire appel à des enzymes, à des anticorps, à des aptamères (courtes séquences monocaténaires d’ADN, d’ARN, d’XNA ou de peptides) ou à des catalyseurs.

Des prototypes aux protocoles médicaux

Lorsqu’on examine la faisabilité technique de tels capteurs, on peut souvent avoir l’impression que le problème est déjà résolu. En pratique, toutefois, il existe un écart entre les prototypes de laboratoire et les capteurs commercialisés associés à un protocole diagnostique défini et à une décision thérapeutique.

Pour transformer la détection d’une molécule en une donnée utile dont la valeur médicale est établie, il faut mener des études cliniques et la comparer aux options médicales existantes.

Les conditions de la vie quotidienne peuvent également perturber les mesures. Il peut s’agir de variations de concentration sans lien avec la maladie, mais aussi de « bio-encrassement », lorsque la sueur finit par « aveugler » les transducteurs.

« Des facteurs physiques (comme les variations du débit de sécrétion de la sueur, son évaporation et le mélange dans le volume mort) peuvent concentrer artificiellement les biomarqueurs ou brouiller la résolution temporelle, tandis que des variations du microenvironnement (comme les fluctuations du pH) peuvent modifier profondément la cinétique électrocatalytique et masquer les charges ciblées. »

La recherche délaisse actuellement les membranes passives au profit de structures actives antifouling, comme les hydrogels peptidiques qui filtrent les substances interférentes.

Le produit final devrait être un capteur portable, fiable et durable, dont les avantages auront été démontrés dans le cadre de vastes études cliniques, et qui se connectera à un ensemble de systèmes d’informatique en nuage et d’applications afin de fournir aux médecins comme aux patients des prévisions précises des symptômes de la maladie.

À terme, si ces capteurs démontrent leur fiabilité pour détecter une crise de goutte imminente, ils pourraient déclencher l’administration immédiate et automatisée d’un médicament dans l’articulation afin d’atténuer ou de faire disparaître les symptômes.

En définitive, le meilleur dispositif portable contre l’arthrite ne sera pas simplement celui qui offre les meilleures performances techniques : tout dépendra de la capacité des mesures des biomarqueurs à orienter les traitements de façon fiable, à prévoir les poussées ou à favoriser des changements de mode de vie utiles.

Investir dans les biocapteurs

Abbott Laboratories

ABT Graphique du prix

Très présente dans les secteurs des dispositifs médicaux et du diagnostic, Abbott fait partie des grandes entreprises pharmaceutiques dont les activités correspondent le mieux au type de recherche abordé dans cette étude.

Cette entreprise, qui a 138 ans, emploie plus de 114 000 personnes, est présente dans plus de 160 pays et a réalisé un chiffre d’affaires de 44,3 milliards de dollars en 2025.

Les produits dispositifs biomédicaux portables d’Abbott, notamment FreeStyle Libre et Lingo, destinés à mesurer la glycémie chez les personnes diabétiques, montrent bien comment les moniteurs portables peuvent améliorer considérablement l’état de santé des patients et leur vie quotidienne. Ils peuvent aussi se révéler un marché de plusieurs milliards de dollars.

« La gamme Libre, les moniteurs de glucose en continu vedettes d’Abbott, est la plus utilisée au monde parmi les dispositifs biomédicaux portables et aide plus de 8 millions de personnes à mieux gérer leur glycémie. »

En 2025, les activités de diagnostic ont généré 8,937 milliards de dollars et celles liées aux soins du diabète, 8 milliards de dollars. Les capteurs, les mesures et les activités connexes sont donc au cœur de l’entreprise. Les autres segments importants sont la nutrition (8,4 milliards de dollars) et les traitements cardiovasculaires, en particulier les implants (12,3 milliards de dollars).

Cela ne signifie pas qu’Abbott développera nécessairement des capteurs de la sueur pour surveiller l’arthrite. Toutefois, une entreprise qui possède une expertise étendue dans le domaine des capteurs devrait profiter de la croissance générale du suivi biologique dans de nombreuses nouvelles applications médicales. Ce marché représente déjà 14 milliards de dollars dans le monde pour la seule surveillance de la glycémie.

Cela devrait être d’autant plus vrai si l’entreprise possède également une solide expertise en diagnostic moléculaire en général et figure parmi les chefs de file du dépistage de diverses molécules, comme la troponine, les marqueurs de maladies infectieuses et les composants sanguins.

Au-delà de cette perspective, les investisseurs potentiels voudront toujours évaluer attentivement le reste des activités de l’entreprise, ainsi que un pipeline de R&D fortement axé sur les implants cardiovasculaires, les préparations pour nourrissons, les biocapteurs avancés (Libre Duo) et le diagnostic du cancer.

Dernières actualités et évolutions de l’action Abbott Laboratories (ABT)

Étude citée

1. Appurva Tiwari, Ben Bin Xu et Xuehua Zhang. Capteurs de sueur portables pour le suivi de l’arthrite. Chemical Engineering Journal. 1er décembre 2026. Article : 182747. Volume 549.

10.1016/j.cej.2026.182747

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Jonathan est un ancien chercheur en biochimie qui a travaillé dans l'analyse génétique et les essais cliniques. Il est maintenant analyste boursier et rédacteur financier, spécialisé dans l'innovation, les cycles de marché et la géopolitique dans sa publication 'The Eurasian Century'.