Prospective : La consommation excessive de glucides est une cause connue du diabète de type 1, dans lequel le corps ne produit pas naturellement d’insuline, ce qui entraîne une glycémie dangereusement élevée. Un groupe de chercheurs a dévoilé une paire d’appareils qui utilisent cette boucle de rétroaction pour gérer de manière autonome la condition médicale.
Des chercheurs de l’ETH Zurich (Eidgenössische Technische Hochschule, ou Institut technique fédéral suisse) ont récemment dévoilé une pile à combustible qui utilise l’excès de glucose (sucre dans le sang) lorsqu’elle est implantée dans le corps pour produire de l’électricité. Il peut potentiellement alimenter d’autres implants médicaux, dont un qui gère automatiquement le diabète de type 1.
L’implant de gestion du diabète, que l’équipe a testé en 2016, consiste en une capsule contenant des cellules bêta artificielles. Lorsqu’elles sont stimulées par l’électricité ou une lumière LED bleue, les cellules peuvent sécréter et libérer de l’insuline de manière autonome, ce qui permet aux patients de gérer plus facilement leur glycémie.
Jusqu’à présent, le système manquait d’une source d’alimentation fonctionnelle. La solution des chercheurs est un implant de pile à combustible en forme de sachet de thé (tête de mât) qui convertit l’énergie de l’excès de sucre dans le sang qui pourrait provenir des glucides.
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Le revêtement extérieur de la pile à combustible est constitué d’un produit à base d’algues médicalement approuvé appelé alginate, qui absorbe les fluides corporels et laisse passer le glucose jusqu’à la cellule. Les nanoparticules de cuivre composant la pile à combustible divisent le glucose en acide gluconique et en un proton, qui génèrent de l’énergie.
Lors de la détection d’un excès de sucre dans le sang, la pile à combustible s’active, indiquant aux cellules bêta de libérer de l’insuline. La cellule se désactive alors automatiquement lorsque la glycémie revient à la normale. De plus, il peut se connecter à une application mobile pour donner aux patients et aux professionnels de la santé un meilleur contrôle sur son fonctionnement.
Les chercheurs ont théorisé le concept d’une biopile à autorégulation pendant des décennies. La Société américaine des organes internes artificiels libéré un article de 1968 décrivant une cellule qui utiliserait l’énergie du corps pour alimenter un stimulateur cardiaque sans piles ni autres sources d’alimentation externes. La marche en avant de la technologie a peut-être finalement transformé la théorie en réalité.
Malheureusement, l’ETH Zurich manque de moyens financiers et de main-d’œuvre pour commercialiser son idée sans les ressources d’un bailleur de fonds externe. De plus, il n’a testé son appareil que sur des souris. Un long chemin de tests et de financements supplémentaires reste probablement à faire avant que la pile à combustible puisse aider à traiter le diabète chez l’homme.
L’étude complète de l’ETH Zurich est disponible gratuitement au journal scientifique Advanced Materials.
