Les personnes arrêtées pour conduite en état d'ébriété ou pour d'autres infractions liées à l'alcool sont parfois condamnées à porter un bracelet appelé SCRAM (système de surveillance de l'alcool à distance sécurisée). L'appareil, généralement porté à la cheville, peut détecter la consommation d'alcool à travers la peau et avertit les autorités si l'utilisateur a rompu sa probation en buvant. Les patients participant à des programmes de réadaptation se soumettent souvent à une surveillance de l'alcool, souvent au moyen d'alcootests ou de tests sanguins réguliers. Mais les bracelets SCRAM sont maladroits et parfois gênants, et les tests nécessitent des visites régulières.
Une équipe de scientifiques de l'Université de Californie à San Diego a mis au point une alternative potentielle: une toute petite puce implantable. Le biocapteur d'un millimètre cube est injecté sous la peau et alimenté par un dispositif portable, tel qu'une montre intelligente.
«À l’heure actuelle, cette puce pourrait être utile pour la surveillance de l’alcool pendant les programmes de traitement ou de déjudiciarisation», explique Drew Hall, professeur en génie électrique à la Jacobs School of Engineering de l’Université de San Diego, qui a dirigé le projet. "Cependant, nous pensons que cette technologie de plate-forme peut être étendue à de nombreux autres domaines du traitement et de la surveillance de l'abus de substances psychoactives, et finalement, à la surveillance d'autres maladies."
L'équipe de Hall a présenté ses recherches à la conférence sur les circuits intégrés personnalisés IEEE 2018 à San Diego plus tôt ce mois-ci.
La puce contient un capteur recouvert d’alcool oxydase, une enzyme qui, lorsqu’elle rencontre de l’alcool, génère un sous-produit. Lorsque le capteur détecte le sous-produit, il transmet un signal sans fil au portable qui alimente la puce. Cela peut ensuite être transmis aux médecins, aux programmes de réadaptation, aux responsables de l'application de la loi ou à d'autres. D'autres capteurs sur la puce mesurent les signaux de fond et les niveaux de pH pour rendre les lectures du taux d'alcoolémie plus précises.
La puce ne consomme qu'une infime quantité d'énergie: 970 nanowatts, environ un million de fois moins que l'énergie utilisée par un smartphone pour passer un appel téléphonique. Cela réduit les risques de génération de chaleur à l'intérieur du corps, ce qui est potentiellement dangereux. Les chercheurs ont testé la puce in vitro, imitant l'environnement prévu, en utilisant de l'alcool dans du sérum humain dilué sous des couches de peau de porc.
L'équipe affirme que la puce présente un certain nombre d'avantages par rapport aux systèmes de surveillance de l'alcool traditionnels. Contrairement aux bracelets SCRAM, il est totalement discret. Il est potentiellement plus précis qu'un alcootest et n'exige pas que l'utilisateur se rende dans une clinique, comme un test sanguin. Il existe également de nouveaux capteurs d'alcool temporaires basés sur des tatouages, mais ils ne sont utilisés qu'une seule fois et peuvent facilement être retirés.
Selon Hall, l'un des aspects les plus difficiles du processus de développement était simplement la taille de la puce.
«Cette puce est vraiment petite et il est difficile de travailler avec elle», dit-il. «Malgré le fait que le laboratoire était plein d’équipements pour mes autres projets de recherche, nous avons dû acheter plusieurs équipements hautement spécialisés pour ce projet, simplement en raison de la taille et des contraintes de manutention.»
La prochaine étape consistera à améliorer la durée de vie du capteur. Certains types de capteurs, tels que les glucomètres en continu, peuvent durer environ deux ans et l’équipe espère atteindre une durée de vie similaire. Au cours des prochaines années, l’équipe mènera des études sur des animaux puis, espérons-le, des essais sur l’humain.
Selon l'institut national sur l'abus d'alcool et l'alcoolisme aux instituts nationaux de la santé, environ 15, 1 millions d'adultes américains âgés de 18 ans et plus ont un trouble lié à la consommation d'alcool. Cela comprend environ 8, 4% d'hommes et 4, 2% de femmes. Environ 88 000 Américains meurent chaque année de causes liées à l’alcool, dont près de 10 000 dans des accidents de conduite avec facultés affaiblies.
"Je pense que les systèmes de surveillance de l'alcool ne sont utilisés que s'ils font partie d'un plan d'assistance destiné aux personnes qui essaient de guérir de leur dépendance à l'alcool", déclare Mike Delaney, conseiller en toxicomanie qui a travaillé avec des programmes de réadaptation au Royaume-Uni et ailleurs.
Delaney pense que les systèmes sont mieux utilisés dans le cadre d'un programme de réhabilitation, pas en tant que punition.
"Mon souci concernant le dispositif implantable est qu'il devient un moyen de dissuasion juridique contre les personnes qui ont commis des crimes liés à l'alcool ou à la drogue et qu'il est utilisé dans le cadre d'une peine, devenant ainsi une punition plutôt qu'un traitement", a-t-il déclaré. "La dépendance doit être traitée comme un problème de santé et non comme un problème criminel."
