Ce nouveau modèle de pacemaker est plus fin qu’un cheveu humain

Grâce à une série de signaux électriques bien programmés, le cœur peut pomper le sang et le faire circuler dans le corps. Si ces signaux ne sont pas synchronisés, toutes sortes de problèmes peuvent survenir, à savoir des crises cardiaques, des accidents vasculaires cérébraux ou encore une défaillance fatale de l’organe.

Pour surveiller et corriger les rythmes cardiaques anormaux d’un patient, les médecins procèdent à une opération chirurgicale pour lui implanter un stimulateur cardiaque ou pacemaker. Cependant, il s’agit d’une opération invasive qui peut également présenter des risques.

Nouveau pacemaker très fin
Crédits Jean Lachat

Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Université de Chicago ont développé un nouveau stimulateur cardiaque non invasif qui permet de réguler l’activité cardiaque et même stimuler les neurones. Le stimulateur pourrait donc aussi contribuer à traiter les symptômes de certaines maladies telles que la maladie de Parkinson.

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Une technologie innovante

Le nouveau pacemaker est sans fil et fonctionne grâce à la lumière transmise par une fibre optique. Selon les chercheurs, il a été conçu avec une fine pellicule d’un micromètre d’épaisseur, ce qui est 100 fois plus fin qu’un cheveu humain. Notons qu’un dispositif similaire en graphène développé récemment avait une épaisseur de 100 micromètres. Par rapport à un stimulateur cardiaque classique, le nouveau pacemaker est 250 fois plus léger puisqu’il ne pèse qu’un cinquantième de gramme seulement.

Pour que la lumière puisse atteindre le cœur, une fibre optique extrêmement étroite est insérée le long de l’organe. Suivant un schéma spécifique, la fibre peut s’allumer et déclencher la production d’un courant électrique par la fine pellicule.

Il existe deux couches de silicium au niveau du film. La couche supérieure est composée de trous à l’échelle nanométrique servant à confiner l’électricité. Grâce à cela, le dispositif peut stimuler des parties très spécifiques du cœur à la demande, et produire ainsi le rythme souhaité.

Un seul dispositif pour traiter plusieurs maladies

En laboratoire, le dispositif a été testé sur des cultures de tissus cardiaques humains et sur des cœurs de rats isolés. Après ces expériences, des tests sur des souris, des rats et des cochons vivants ont été effectués. Au cours de toutes les expériences, l’appareil a permis de stimuler le rythme cardiaque selon les besoins. De plus, les chercheurs n’ont eu besoin que d’une chirurgie endoscopique pour l’implantation, ce qui veut dire que l’ouverture de la cage thoracique n’est désormais plus nécessaire.

Dans sa forme actuelle, le nouveau pacemaker est temporaire. Il peut se dissoudre pour former de l’acide silicique, qui est un composé non toxique. Par conséquent, une intervention chirurgicale n’est plus nécessaire plus l’enlever. Les auteurs de l’étude prévoient de l’améliorer encore pour obtenir des versions plus durables.

La technologie pourrait également être utile pour le traitement des maladies comme la maladie de Parkinson ou les douleurs chroniques, notamment en stimulant les nerfs à la demande, selon des schémas spécifiques.

Les détails de l’étude ont été publiés dans le journal Nature.

SOURCE: New Atlas

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