Cycle et niveau de classe
Lycée, Terminale EDS
Objectifs pédagogiques
-Un dysfonctionnement de la régulation de la glycémie entraîne des complications qui peuvent être à l’origine de diabète.
-Réaliser un dosage colorimétrique du glucose afin de dépister un diabète.
Compétences et capacités travaillées
- Utiliser des outils numériques
- Interpréter des résultats et en tirer des conclusions
- Création de contenu : développer des documents multimédia
Outils numériques - intérêt et limites
- Minispectro : est un spectrophotomètre fabriqué à partir d'un microcontrôleur Arduino Nano, d'un capteur de spectre AS7341, d'une DEL et d'un écran LCD. Le boitier est imprimé à l'aide d'une imprimante 3D.
- Interface graphique : Le minispectro est dirigé par une interface graphique très intuitive pour les élèves et les professeurs.
Contextualisation :
Cas cliniques : Deux individus X et Y se plaignent de polydipsie et polyurie le jour comme la nuit. Ces signes cliniques laissent envisager un défaut de régulation de la glycémie tel un diabète. Suite à un premier test défavorable, ils ont rendez-vous pour leur second test de confirmation ou non de diabète.
Comprendre et analyser les résultats de la glycémie :
Si à jeun, elle est < à 1,10 g/l : vous êtes dans les normes. Prochaine prise de sang dans 3 ou 4 ans, sauf si un risque est soupçonné entre-temps ;
Si elle est ≥ à 1,10 g/l et < à 1,25 g/l : vous êtes en situation de prédiabète. Il est important de reprendre une activité physique et si nécessaire perdre du poids. Prochaine prise de sang dans un an ;
Si elle est ≥ à 1,26 g /l et < à 2 g/l : votre médecin va vous prescrire un second dosage. . Si cette seconde glycémie est à nouveau ≥ à 1,26 g/l, le diabète est confirmé
Si elle est d’emblée ≥ à 2 g/l : le diagnostic de diabète est posé.
Présentation (organisation, consignes et supports)
Organisation :
Séance de 2 heures en binôme (variable en fonction du nombre de minispectro disponible)
Consigne :
A l’aide d’un dosage colorimétrique, on cherche à déterminer si les individus X et Y sont diabétiques.
Supports :
Protocole : Dosage du glucose dans des sérums
Préparation de la gamme étalon et test des échantillons de X et Y
1. Organiser et annoter chaque tube à essai de 1 à 6.
2. Réaliser les préparations en suivant les indications du tableau ci-dessous en ajoutant les tubes X et Y.
3. Transférer le contenu des tubes dans les cuves du minispectro avec un compte goutte par tube.
4. Ouvrir l'interface MiniSpectro.exe
5. Placer le tube 1 dans le MiniSpectro pour faire le réglage du zéro.
6. Choisir la longueur d'onde 555 pour la mesure de l'absorbance.
7. Mesurer l'absorbance des différentes solutions réalisées en sélectionnant l'onglet Loi de Beer-Lambert et remplissant le tableau avec les concentrations de glucose de chaque tube.
8. Mesurer l'absorbance des solutions à tester (X et Y) : les dosages sanguins en glucose des individus X et Y.
9. Exporter vos résultats au format Excel puis les ouvrir avec LibreOffice.
Aide à l’utilisation de l’interface graphique du Minispectro (intuitive)
Tutoriel pour la fabrication du Minispectro
Exemples de production :
Gamme étalon
On observe que l’individu x à une concentration de glucose en g/L de 1,082 et que l’individu y à une concentration de glucose en g/L de 2,404. Or je sais que si la glycémie est supérieure à 1,26 ( ≥ à 1,26 g/l), le diabète est confirmé. J’en déduis que l’individu x n’est pas atteint de diabète alors que l’individu y est atteint de diabète (2,404 g/L >1,26 g/L).
Bilan et retour des élèves
L'utilisation de ce mini spectro est proche des spectrophotomètres que l’on trouve habituellement dans les lycées. Il permet à nos élèves une première approche, très pédagogique, de la spectrophotométrie tout en réalisant des dosages assez précis. L’avantage premier est le faible coût de fabrication du minispectro réutilisable dans différentes séances de travaux pratiques de la seconde à la terminale en passant par l’enseignement scientifique.
La séance permet aux élèves de réaliser l’ensemble des manipulations comme dans un laboratoire d’analyse. Ensuite, l’utilisation du minispectro est très intuitive surtout dans l’onglet Loi de Beer-Lambert et l’extraction au format Excel permet un gain de temps dans la production d’un compte rendu.
