L’endoscopie est une procédure médicale très répandue : elle consiste à introduire une caméra au bout d’un tube dans la gorge du patient jusqu’à l’estomac, afin d’aller examiner visuellement les tissus internes. Même si elle est banale et sans danger, elle est désagréable et peut parfois être anxiogène pour certaines personnes. Mais dans une bonne partie du monde, il manque de praticiens formés à cette pratique, et l’examen reste hors de portée de patients qui en auraient besoin. Par ailleurs, les maladies digestives, a fortiori dans les pays à plus faibles revenus, figurent parmi les problèmes de santé publique les plus urgents à traiter au niveau mondial.
Raison pour laquelle la médecine se tourne aujourd’hui vers des solutions moins invasives, comme cette équipe de scientifiques du TechMed Center de l’Université de Twente, associée à des laboratoires de Groningue (Pays-Bas), de l’Université Fudan (Chine) et de la Hong Kong Baptist University. Dans un article publié dans la revue Science Advances le 8 mai, ils ont présenté un dispositif baptisé SeroTab, un robot mou à avaler qui mesure l’acidité de l’estomac en temps réel et peut y prélever du liquide gastrique. Sa particularité la plus déroutante : il ne contient aucun composant électronique.
SeroTab : un examen de l’estomac sans aucune caméra
Au cœur de SeroTab, une chambre interne abrite un hydrogel sensible au pH (potentiel Hydrogène). Lorsque le suc gastrique de l’estomac pénètre dans cette chambre, le gel l’absorbe et son gonflement varie selon l’acidité du milieu. Comme il n’embarque pas de capteur électronique, les chercheurs ont noyé dans le gel de minuscules marqueurs métalliques biocompatibles, parfaitement visibles aux ultrasons.
À mesure que le gel enfle, ces marqueurs s’écartent, et grâce à la variation de volume rendue visible de cette manière, l’écart entre les marqueurs se lit à l’aide d’un échographe. De là, le médecin obtient le pH de l’estomac, du plus acide (2) au quasi neutre (7), sans rien introduire dans la gorge.
Pour éprouver le capteur, les chercheurs ont mené leurs essais sur des lapins et leur ont administré de l’oméprazole, un médicament qui bloque les pompes à acide de l’estomac et fait donc remonter son pH. À mesure que l’acidité chutait, le milieu passant d’environ 2 à 6, le gonflement du gel se modifiait et à l’échographe, les marqueurs internes s’écartaient en conséquence. Dix minutes ont suffi pour que la mesure soit lisible.
Sa deuxième fonction : il peut prélever un échantillon de liquide gastrique. Au moment voulu, une onde radio chauffe à distance un polymère à mémoire de forme, un matériau qui, une fois activé, revient à sa forme initiale. Ce retour crée une dépression dans une chambre étanche, et cette aspiration attire jusqu’à 35 microlitres de suc gastrique par un microcanal ; une valve Tesla empêche ensuite le liquide de refluer.
Une fois le robot ressorti, sa chambre est analysée en laboratoire : sur les prélèvements des lapins, l’oméprazole qu’on leur avait donné a été identifié par spectrométrie de masse ainsi que quarante-deux de ses métabolites, preuve que l’échantillon est fidèle chimiquement.
Pas un gramme d’électronique
Pour que le robot puisse se déplacer sans composants électroniques, les chercheurs ont remplacé moteur et batterie par un aimant. Il renferme des particules magnétiques auxquelles on a donné, à la fabrication, une direction d’aimantation commune, comme autant de minuscules aiguilles magnétiques pointant toutes du même côté. Le champ de l’aimant externe agit sur cette direction et la fait pivoter vers lui ; comme les particules sont noyées dans une enveloppe molle, elles ploient l’enveloppe du robot au lieu de la faire avancer d’un seul mouvement.
En promenant l’aimant sur la peau, on change le sens de cette flexion, et le robot, en s’appuyant sur la muqueuse à chaque cambrure, glisse le long de la paroi stomacale. Venkat Kalpathy Venkiteswaran, auteur principal de l’étude, compare ce mode de locomotion à un animal très connu vivant dans l’Antarctique : « Cette légère flexion et sa façon de se déplacer s’inspirent du manchot qui glisse sur son ventre ».
Pour l’instant, SeroTab n’a été testé que sur des animaux, et rien ne dit qu’il sera un jour avalé par un être humain. Avant d’envisager un essai plus avancé, ses concepteurs reconnaissent eux-mêmes qu’il faudra le miniaturiser davantage et s’assurer qu’il puisse quitter l’organisme sans encombre. Ils n’ont donc avancé aucune date de sortie et on peut raisonnablement estimer que de très longues années séparent encore ce prototype d’un éventuel usage clinique. Pour peu qu’il franchisse toutes les étapes réglementaires nécessaires à son admission par les autorités internationales de santé ; là encore, rien n’est garanti.
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