Sonder le sang grâce au laser SWIRSENSE

Ces dernières années, la bande spectrale infrarouge à ondes courtes (SWIR) a connu un intérêt croissant dans les technologies d’imageries médicales. En effet, les lasers opérant dans la gamme SWIR produisent des informations en temps réel et de bonne qualité – notamment grâce un balayage à grande vitesse de la longueur d'onde.

Dans le cadre du projet européen Eurostars SWIRSENSE, Brolis Semiconductors et le CSEM ont réussi à pousser cette technologie encore plus loin pour réaliser des tests de dépistages non-invasifs à la fois plus sensibles et plus spécifiques. Cette prouesse technologique permet de distinguer sans ambiguïté les molécules d’intérêt comme le glucose, les lactates ou l'urée dans le sang par simple analyse spectrale dans l’infrarouge à ondes courtes entre 1.7 et 2.5 μm.

Au cœur du projet, un laser ultra performant

Le CSEM a pris en charge le développement de la source laser (à cavité externe modulable en longueur d'onde), pièce maîtresse du projet, tout en s’assurant de sa compatibilité avec les puces laser mises au point par Brolis Semiconductor. Le résultat : un laser de très haute pureté spectrale pouvant sélectionner une longueur d’onde précise et balayer toute une plage spectrale afin de distinguer les molécules d'intérêt des bande d'absorption de la molécule d'eau – ou la mesure du glucose, des lactates ou de l'urée du sang.

Le réglage de la longueur d'onde du laser sur une plage supérieure à 200 nm (0.2 μm) – un défi qu’a relevé l’équipe du projet – est assuré par le pivotement d’un micro-miroir MEMS sur un axe. Le mouvement ainsi obtenu permet un réglage continu ou pas à pas très précis de la longueur d'onde avec une excellente répétabilité et une vitesse élevée. La fréquence de résonance mécanique du micro-miroir à environ 195 Hz permet des fréquences de balayage de longueur d'onde supérieures à 100 Hz sur toute la gamme spectrale et donc une mesure très précise et de fait, non invasive.

Mieux comprendre le diabète ou les dysfonctionnements métaboliques

Cette méthode de mesure permet notamment de détecter à travers la peau la concentration d’albumine sérique, principale protéine contenue dans notre sang. Grâce à ses capacités de mesure très sensibles, la technologie laser SWIRSENSE ouvre la voie à une meilleure compréhension des maladies telles que le diabète ou l'insuffisance hépatique.