Les implants technologiques sous-cutanés, utilisés dans le monde entier pour le bétail et les animaux domestiques, commencent à se répandre chez l’homme, comme en Suède où plusieurs milliers de personnes les utilisent déjà comme clé, ticket de train ou carte bancaire. Dans le domaine de la santé, cette fois, une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a annoncé avoir mis au point un procédé révolutionnaire : au lieu d’implanter une puce électronique entre l’index et le pouce, des nanoparticules sont injectées sous la peau via une seringue spéciale.
Ces nanoparticules ont la particularité d’émettre une lumière fluorescente imperceptible à l’œil nu, mais visible depuis l’écran d’un smartphone. Concrètement, l’idée est d’établir sur le corps lui-même la preuve du vaccin, notamment dans les pays en voie de développement où les cartes de vaccination en papier sont souvent erronées ou incomplètes et où les dossiers médicaux électroniques inexistants. Pour l’instant, la technologie a été testée uniquement sur des rats, mais les chercheurs espèrent les tester sur des humains en Afrique dans les deux prochaines années.
Des nanocristaux à base de cuivre
Les scientifiques ont passé beaucoup de temps à trouver des composants capables de durer plusieurs années. La recette finale est composée de nanocristaux à base de cuivre, appelées « boîtes quantiques » (en anglais, « quantum dots »), mesurant 3,7 nanomètres de diamètre. Ces nanocristaux sont ensuite encapsulés dans des microparticules de 16 micromètres (1 micromètre égale un millionième de mètre, ndlr), détaillent les chercheurs dans un article paru dans la revue Science Translational Medicine.
L’implantation, qui se fait grâce à une seringue spéciale dotée d’un patch de microaiguilles de 1,5 millimètre de longueur, est presque indolore. Une fois appliquées sur la peau pendant deux minutes, les microaiguilles se dissolvent et laissent sous la peau les petits points, répartis par exemple en forme de cercle ou bien d’une croix. Ils apparaissent sous l’effet d’une partie du spectre lumineux invisible pour nous, proche de l’infrarouge. Par le biais de la caméra d’un smartphone modifié, pointé sur la peau, apparaissent, fluorescent sur l’écran, le cercle ou la croix.
Les chercheurs voudraient que l’on puisse injecter le vaccin contre la rougeole en même temps que ces petits points. De ce fait, un médecin pourrait des années plus tard vérifier si la personne a été vaccinée. La technique est censée être plus durable que le marquage par feutre indélébile. Dans le compte-rendu de leurs travaux, les scientifiques indiquent qu’ils ont simulé cinq années d’exposition au Soleil au cours de tests en laboratoire. Autre avantage de ce dispositif, il requiert moins de technologie qu’un scan de l’iris ou que la maintenance de bases de données médicales.
L’obstacle de l’adoption par la population
La limite du concept est que la technique ne sera utile pour identifier les non-vaccinés que si elle devient l’outil exclusif. En outre, les gens accepteront-ils de multiples marquages sous la peau, pour chaque vaccin ? Et qu’adviendra-t-il des points quand le corps des enfants grandira ?
La Fondation Bill et Melinda Gates, qui finance ce projet, mène actuellement des enquêtes d’opinion pour déterminer si les populations seront prêtes à adopter ces microscopiques boîtes quantiques ou préféreront en rester aux vieilles cartes de vaccination.
La tenue de dossiers médicaux précis est un défi majeur dans de nombreux milieux à faibles ressources où il n’existe pas de bases de données centralisées bien entretenues, contribuant à 1,5 million de décès évitables par la vaccination chaque année. Ici, nous présentons une approche pour coder les antécédents médicaux sur un patient en utilisant la distribution spatiale des points quantiques biocompatibles dans le proche infrarouge (NIR QD) dans le derme. Les QD sont invisibles à l’œil nu mais détectables lorsqu’ils sont exposés à la lumière NIR. Les QD avec un noyau en séléniure de cuivre et d’indium et une coque en sulfure de zinc dopé à l’aluminium ont été réglés pour émettre dans le spectre NIR en contrôlant la stœchiométrie et le temps de décorticage. La formulation présentant la plus grande résistance au photoblanchiment après exposition au soleil simulée (équivalence sur 5 ans) à travers la peau humaine pigmentée a été encapsulée dans des microparticules pour une utilisation in vivo. En parallèle, la géométrie des microaiguilles a été optimisée in silico et validée ex vivo à l’aide de peau humaine porcine et synthétique. Des microparticules contenant de la QD ont ensuite été incorporées dans des microaiguilles solubles et administrées à des rats avec ou sans vaccin. L’imagerie longitudinale in vivo à l’aide d’un smartphone adapté pour détecter la lumière NIR a démontré que les motifs QD délivrés par microaiguille restaient brillants et pouvaient être identifiés avec précision à l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique 9 mois après l’application. En outre, la délivrance de codes avec le vaccin antipoliomyélitique inactivé a produit des titres d’anticorps neutralisants supérieurs au seuil considéré comme protecteur. Ces résultats suggèrent que les QD intradermiques peuvent être utilisés pour coder de manière fiable les informations et peuvent être délivrés avec un vaccin !!!
