Ces dernières années, Wei Gao, professeur adjoint de génie médical et chercheur au Heritage Medical Research Institute, a mis au point des patchs capables de détecter un large éventail de substances dans la sueur, allant du cortisol associé au stress jusqu'au virus de la Covid-19. A la suite de ces succès, de nombreuses personnes ont exprimé leur intérêt pour le développement d'un capteur similaire capable de mesurer les hormones féminines. En réponse à cette demande, le professeur Gao et son équipe ont créé un patch portable qui surveille les niveaux d'estradiol, le principal œstrogène sécrété par les ovaires.
Ce nouvel appareil a été présenté dans le numéro du 28 septembre de Nature Nanotechnology.
Hormone féminine : le patch mesure le taux d'estradiol en temps réel
Le principal défi pour l'équipe de Caltech lors de la mise au point de l'appareil a été que l'estradiol, qui est déjà présent à des niveaux assez bas dans le sang, est par ailleurs 50 fois moins concentré dans la sueur. "Il s'agit d'une concentration si faible, il est très difficile de détecter automatiquement l'estradiol dans la sueur", confirme Wei Gao dans un communiqué.
Ils ont décidé d'utiliser de l'ADN à brin simple, connu sous le nom d'aptamère, et des nanoparticules d'or pour détecter cette hormone féminine dans la sueur. Lorsque l'aptamère entre en contact avec l'estradiol, il libère une molécule de signalisation redox qui est captée par une électrode de l'appareil. Cela génère un signal électrique proportionnel au niveau d'estradiol. De plus, le capteur recueille des informations sur le pH de la sueur, les taux de sel et la température de la peau. Cela permet un étalonnage pour des mesures encore plus précises. L'ensemble des données collectées par le capteur du patch sont ensuite transmises à une application installée sur un smartphone. L'utilisateur de suivre son taux d'œstrogène quasi en temps réel.
Une invention utile pour les projets de grossesse et l'hormonothérapie substitutive
Des tests en laboratoire ont confirmé que le capteur peut suivre de manière fiable et précise l'évolution des niveaux d'estradiol dans la sueur au cours du cycle reproductif, allant du niveau le plus bas, soit pendant les règles, au le plus élevé, soit lors de l'ovulation (environ 10 fois plus important).
Cette surveillance fine du taux d'estradiol présente de nombreux avantages pour les femmes qui cherchent à concevoir un enfant naturellement ou par fécondation in vitro puisqu'elles peuvent connaître précisément leur période d'ovulation. Elle peut aussi être utile pour les patientes qui suivent une hormonothérapie substitutive. Leur niveau d'oestrogène doit, en effet, être étroitement surveillé pour s'assurer qu'elles ont la bonne dose.
Taux d'œstrogène : bientôt un anneau portable ?
Les chercheurs de Caltech souhaitent étendre cette technologie pour permettre la surveillance d'autres hormones sexuelles, telles que l'hormone lutéinisante ou la progestérone. En combinant le suivi de plusieurs hormones, il serait possible d'obtenir une image encore plus complète de la santé hormonale des femmes.
De plus, l'équipe envisage de miniaturiser les capteurs du patch afin de pouvoir les intégrer dans des anneaux portables. Ces développements futurs ouvriraient de nouvelles perspectives pour la surveillance de la santé féminine et offriraient une solution pratique et discrète pour la mesure de leurs hormones.