Des chercheurs de la School of Engineering de l’Université Tufts ont développé des encres à base de biomatériaux qui réagissent et quantifient les substances libérées par le corps (par exemple dans la sueur et potentiellement d’autres biofluides) ou dans l’environnement en changeant de couleur.
Les encres peuvent être sérigraphiées sur des textiles tels que des vêtements, des chaussures ou même des masques faciaux dans des motifs complexes et à haute résolution, fournissant une carte détaillée de la réponse ou de l’exposition humaine. Les progrès de la détection portable, rapportés dans Advanced Materials, pourraient simultanément détecter et quantifier un large éventail de conditions biologiques, de molécules et, éventuellement, d’agents pathogènes à la surface du corps à l’aide de vêtements et d’uniformes conventionnels.
Les composants qui rendent les vêtements de détection possibles sont des encres à base de soie activées biologiquement. Le substrat de soie soluble dans ces formulations d’encre peut être modifié en incorporant diverses molécules «rapporteuses» – telles que des indicateurs sensibles au pH ou des enzymes comme la lactate oxydase pour indiquer les niveaux de lactate dans la sueur. Les premiers pourraient être un indicateur de la santé de la peau ou de la déshydratation, tandis que les seconds pourraient indiquer les niveaux de fatigue du porteur. De nombreux autres dérivés des encres peuvent être créés en raison de la polyvalence de la protéine de fibroïne de soie en la modifiant avec des molécules actives telles que des colorants chimiquement sensibles, des enzymes, des anticorps et plus encore. Bien que les molécules rapporteuses puissent être instables seules, elles peuvent devenir stables à la conservation lorsqu’elles sont incorporées dans la fibroïne de soie dans la formulation d’encre.
Les encres sont formulées pour des applications de sérigraphie en se combinant avec un épaississant (alginate de sodium) et un plastifiant (glycérol). Les bio-encres sérigraphiables peuvent être utilisées comme n’importe quelle encre développée pour la sérigraphie, et peuvent donc être appliquées non seulement aux vêtements mais aussi à diverses surfaces telles que le bois, les plastiques et le papier pour générer des motifs allant de centaines de microns à des dizaines de mètres . Alors que les changements de couleur présentés par les encres peuvent fournir un indice visuel de la présence ou de l’absence d’un analyte, l’utilisation d’une analyse par imagerie par caméra scannant les vêtements ou d’autres matériaux peut recueillir des informations plus précises sur la quantité et la haute résolution, cartographie sous-millimétrique .
La technologie s’appuie sur des travaux antérieurs des mêmes chercheurs développant des encres de soie bioactives formulées pour l’impression à jet d’encre pour créer des boîtes de Pétri, des capteurs de papier et des gants de laboratoire qui peuvent indiquer une contamination bactérienne en changeant de couleur.
Researchers at @TuftsEngineer invent bioactive inks that can detect a wide variety of chemicals and conditions and turn T-shirts into health, performance and environmental monitors.https://t.co/7q3rxJkHro
— Tufts University (@TuftsUniversity) June 8, 2020
Source: https://now.tufts.edu/-05/06/2020