Une avancée majeure pour la médecine

Selon le South China Morning Post, des chercheurs de l'Université de Lanzhou en Chine ont récemment développé un chargeur sans fil innovant conçu pour être implanté en toute sécurité sous la peau. Cette avancée majeure offre une solution biodégradable, éliminant ainsi la nécessité de retrait ou de remplacement une fois sa fonction achevée. Les progrès de la technologie médicale ont permis l'implantation de dispositifs bioélectroniques tels que les stimulateurs cardiaques. Cependant, les sources d'énergie conventionnelles exigent souvent des batteries de petite taille qui finissent par s'épuiser, nécessitant un remplacement.

Dernièrement, Interesting Engineering a rapporté les efforts des chercheurs visant à exploiter les battements de cœur comme source d'énergie, une avancée cruciale pour les stimulateurs cardiaques et d'autres implants destinés à la surveillance et à l'administration de médicaments. Des travaux qui ont visiblement inspiré les scientifiques de l’Université de Lanzhou pour développer leur chargeur sans fil.

Un condensé de technologie sous la peau

Le dispositif innovant est composé d'une bobine de magnésium, d'un chargeur et de supercondensateurs hybrides à base d'ions zinc agissant comme modules de stockage d'énergie. Une autre bobine de magnésium est positionnée sur la peau à l'emplacement de l'implant, servant de bobine de transmission pour une charge sans fil efficace. Comparativement aux batteries stockant l'énergie sous forme chimique, les supercondensateurs stockent directement l'énergie électrique. Avec une densité de puissance élevée lorsque l'énergie stockée est faible, ces supercondensateurs peuvent décharger une grande quantité d'énergie.

Crédit photo : Université de Lanzhou

Le système d'alimentation et l'implant biocompatible fonctionnel peuvent être enveloppés dans des couches de polymère et de cire, offrant flexibilité et protection contre la dégradation à court terme. En ajustant l'épaisseur de la couche d'encapsulation, la durée de vie du dispositif à l'intérieur du corps peut être contrôlée. Les chercheurs ont également veillé à maintenir la quantité totale de zinc et de magnésium dans le dispositif en deçà des valeurs quotidiennes recommandées, garantissant une dégradation sans danger du dispositif.

Pour démontrer l'efficacité du système, les chercheurs l'ont implanté chez des rats souffrant d'une fièvre induite par la levure. Le dispositif a dispensé un médicament anti-inflammatoire pour contrôler la fièvre, les rats avec implants enregistrant des températures significativement plus basses que ceux sans implants.

Les travaux ne sont pas terminés

Cependant, l'équipe doit encore résoudre le problème de l'arrêt du dispositif, car il continue de fonctionner jusqu'à épuisement de sa puissance. Malgré cela, le prototype du dispositif représente une avancée majeure vers la possibilité de charger sans fil des implants à l'intérieur du corps humain. Bien que des unités d'alimentation biodégradables aient été développées auparavant, elles présentaient des capacités de stockage d'énergie limitées, restreignant l'utilisation du dispositif sur des périodes définies. Parfois, la taille de l'unité d'alimentation rendait même difficile la génération de l'énergie nécessaire pour des applications biomédicales.

Une solution alternative à ce problème consiste à placer l'unité d'alimentation à travers la peau, de manière transdermique. Cependant, cette approche accroît le risque d'inflammation au site d'implantation, ce qui constitue un problème majeur pour les implants destinés à un usage à long terme. Les chercheurs de l'Université de Lanzhou ont proposé une conception simple, mais révolutionnaire qui peut non seulement offrir un stockage d'énergie élevé, mais qui est également suffisamment souple pour s'adapter à différentes formes de tissus et d'organes dans diverses parties du corps humain. Les premiers tests sont très prometteurs, rapprochant davantage l'humanité de la réalité augmentée.