Le capteur dentaire est composé de trois couches et fonctionne comme une étiquette électronique. © SilkLab, Tufts University

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Dent intelligente : un capteur pour analyser vos repas

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Des chercheurs américains ont développé un capteur adhésif à coller sur une dent qui peut analyser la consommation de glucose, de sel et d'alcool et transmettre les informations à un smartphone.

L'année dernière, dans ses prédictions sur les cinq innovations qui changeront nos vies dans les cinq prochaines années, IBM évoquait le développement de « laboratoires sur puce » capables d'analyser les bioparticules présentes dans la salive, les larmes, le sang, l'urine ou la sueur. L'innovation portée par une équipe de l'université Tufts (États-Unis) n'en est pas encore à ce niveau de sophistication, mais elle va dans ce sens.

Il s'agit d'un capteur adhésif miniature (décrit dans un article publié par Advanced Material) qui se colle sur la face d'une dent pour suivre la consommation de glucose, de sel et d'alcool. Les informations transmises sous forme d'ondes radio peuvent être recueillies à l'aide d'un smartphone. C'est le principe de l'étiquette électronique RFID.

Un matériau « bioréactif »

Le capteur, qui mesure 2 x 2 mm, est composé de trois couches : un matériau « bioréactif » qui absorbe le nutriment et d'autres substances chimiques, et deux cerclages en or. L'ensemble agit comme une antenne. Lorsque le capteur reçoit des ondes radio émises par un smartphone, il les restitue avec une altération dépendant de la quantité de substances chimiques. Si, par exemple, le matériau réagit à la présence de sel, il modulera les ondes radio d'une façon spécifique en faisant varier leur intensité, à la manière d'un capteur qui changerait de couleur pour fournir une information.

Une application mobile spécifique peut alors déterminer le type de substance et sa quantité. Les chercheurs estiment qu'ils pourraient modifier le dispositif pour détecter d'autres substances et l'adapter pour qu'il fonctionne notamment sur la peau. 

Pour en savoir plus

Bientôt une dent intelligente pour mieux manger ?

Article initial de Marc Zaffagni, paru 12/08/2013

Un groupe de chercheurs taïwanais a testé un implant dentaire équipé d'un accéléromètre et d'un système de transmission, capable de détecter lorsque la personne boit, mange, fume ou tousse. Hao-hua Chu, chercheur à l'université nationale de Taïwan, a expliqué à Futura-Sciences le potentiel de cette innovation dans le domaine de la santé.

Dans un avenir peut-être pas si lointain, votre dentiste pourra savoir si vous avez abusé des sucreries, ou si vous ne vous êtes pas correctement brossé les dents, grâce à une dent intelligente. Elle existe déjà sous la forme d'un prototype conçu par des chercheurs du Department of Computer Science and Information Engineering de l'université de Taïwan. Ces derniers ont mis au point un implant dentaire doté d'un accéléromètre et d'un système de transmission des données, qui sont ensuite analysées pour être classées en catégories d'activités.

Testée sur huit volontaires, la dent intelligente parvient à détecter quatre activités orales avec un taux de réussite de 93,8 % : quand une personne mange, boit, tousse ou mâche un chewing-gum« Ce capteur pourrait servir à surveiller notre activité orale », a expliqué à Futura-Sciences Hao-hua Chu, un des chercheurs de l'équipe.

Le prototype est pour le moment assez rudimentaire. Le capteur a été coulé dans de la résine dentaire et relié par des microcâbles à un récepteur et une alimentation. Mais les scientifiques indiquent que dans la perspective d'un usage grand public, ils travaillent à une nouvelle version intégrant un transmetteur sans fil Bluetooth. Chaque individu ayant une configuration dentaire spécifique, il a fallu paramétrer l'accéléromètre individuellement en utilisant la formule de rotation vectorielle de Rodrigues. Ainsi, chaque capteur dispose de sa propre matrice de rotation pour pouvoir transposer les données en réduisant le niveau d'erreur que peut causer la position de l'implant.

Le premier prototype d’implant dentaire intégrant un accéléromètre, conçu par les chercheurs de l’université nationale de Taïwan. Le module électronique est coulé dans de la résine dentaire et relié à un récepteur externe par un microcâble. Mais l’équipe travaille déjà sur une nouvelle version dotée d’un émetteur Bluetooth 4.0 low energy. © Université nationale de Taïwan

Le smartphone comme coach diététique ?

Selon Hao-hua Chu, il est envisageable d'utiliser d'autres types de capteurs pour améliorer la précision de l'analyse. « Avec un microphone, nous pourrions enregistrer le son produit par la mastication afin de déterminer le type de nourriture. Avec une caméra ou un simple capteur photo, nous pourrions déterminer la couleur de l'aliment », nous a-t-il précisé.

Les données recueillies pourraient servir de base à des applications dans le domaine de la recherche, en nutrition et en santé. Mais les scientifiques de l'université de Taïwan envisagent aussi une utilisation grand public. « Il serait possible de créer des applications mobiles pertinentes, en combinant les données d'un capteur dentaire avec des informations contextuelles[...] On peut par exemple imaginer une application de diététique qui suit quand, où, et à quelle vitesse ou fréquence une personne se nourrit. » De même, un médecin ou un diététicien suivrait l'hygiène alimentaire de son patient en recevant les informations envoyées par son smartphone.

La sécurité, un enjeu crucial pour la dent intelligente

Sur le papier, l'idée séduit. Mais elle soulève plusieurs problématiques, à commencer par la question de la sécurité. Quid du rayonnement des ondes radio, de l'échauffement du module ou d'une ingestion accidentelle ? « L'aspect sécurité est crucial et c'est notre principal défi sur lequel nous collaborons avec des experts médicaux, poursuit Hao-hua Chu. Le module électronique doit être scellé avec précaution afin qu'il ne cause pas de problème de santé s'il venait à être avalé par inadvertance. En ce qui concerne le rayonnement, nous utilisons du Bluetooth 4.0 low energy qui est considéré comme sûr. »

Mais il faudra de toute façon en passer par des essais cliniques prolongés avant d'envisager une quelconque diffusion commerciale. Interrogé à ce sujet, le chercheur a confirmé qu'il envisageait bien un tel développement, mais n'a fixé aucun délai.

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