La technologie des tentes électroniques biodégradables offre un diagnostic moins invasif des maladies cérébrales
Une équipe du Collège d’ingénierie de l’Université nationale de Séoul a développé une technologie de tente électronique biodégradable qui permet de diagnostiquer les maladies du cerveau à l’aide d’une aiguille.
La technologie, développée par l’équipe de recherche du professeur Kang (comprenant le Dr Jae-Young Bae, le candidat au doctorat Young-Seo Kim et le professeur Seung-kyun Kang) en collaboration avec des chercheurs de l’UNIST (Dr Gyeong-Seok Hwang et le professeur Ju-Young Kim) et de l’hôpital universitaire Dankook (professeur Jung Keun Hyun), a été publiée dans la revue Électronique naturelle le 5 août.
Les chercheurs ont réalisé des recherches sur le sujet en partant du constat que peu de personnes seraient prêtes à subir une intervention chirurgicale pour implanter une puce cérébrale, comme l’ont récemment démontré les essais cliniques de Neuralink, la start-up de neurosciences fondée par Elon Musk, PDG de Tesla. Pour implanter un dispositif d’interface cerveau-ordinateur (BCI), il faut procéder à une intervention chirurgicale dangereuse pour retirer une partie du crâne et insérer une puce électronique.
De plus, une fois que le dispositif n’est plus nécessaire, il peut provoquer des réactions immunitaires, nécessitant une nouvelle intervention chirurgicale pour le retirer. L’équipe de recherche a reconnu la nécessité de trouver une alternative pour surmonter la nature hautement invasive des méthodes existantes, qui nécessitent une intervention chirurgicale, pour une adoption généralisée des technologies de bio-ingénierie et de génie cérébral.
D’un point de vue clinique, les méthodes diagnostiques actuelles pour l’épilepsie et la maladie de Parkinson nécessitent l’utilisation d’électrodes cérébrales de grande surface, ce qui nécessite l’ablation d’une partie importante du crâne. Cela comporte un risque d’effets secondaires graves tels qu’une hémorragie cérébrale, une infection cérébrale, une fuite de liquide céphalorachidien et des complications telles qu’une hypertension intracrânienne postopératoire.
Pour alléger le fardeau de telles interventions, l’équipe de recherche a développé la « tente électronique biodégradable », proposant une méthode innovante pour diagnostiquer les maladies cérébrales de manière non invasive.
L’équipe de recherche du professeur Kang à l’Université nationale de Séoul a développé une technologie de diagnostic cérébral utilisant des appareils électroniques. Les co-auteurs de ce document de recherche, dont le Dr Jae-Young Bae, le candidat au doctorat Young-Seo Kim et le Dr Gyeong-Seok Hwang, sont affiliés à des institutions de recherche nationales, ce qui souligne le potentiel de ce résultat de recherche pour renforcer considérablement le leadership technologique de la Corée du Sud dans le traitement médical et la convergence de la recherche.
Lors du développement de la « technologie de la tente électronique biodégradable », l’équipe de recherche s’est attachée à concevoir une tente électronique qui s’étende uniformément et sans dommage dans l’espace étroit de quelques millimètres entre le crâne et le cerveau. Cela a été réalisé en utilisant des polymères à mémoire de forme biodégradables et des dispositifs électroniques inorganiques biodégradables ultrafins. La tente électronique, injectée à travers un petit trou dans le crâne à l’aide d’une aiguille, se déplie pour couvrir l’ensemble du cerveau sur une grande surface, de la taille d’une paume, dans l’espace entre le crâne et le cerveau.
Étant donné que le dispositif se décompose naturellement dans le corps une fois le diagnostic terminé, il minimise les problèmes associés aux dispositifs médicaux résiduels provoquant des effets secondaires lorsqu’ils sont laissés dans le corps pendant une période prolongée, comme on le voit dans les méthodes de diagnostic traditionnelles pour l’épilepsie et la maladie de Parkinson.
L’équipe de recherche a également réussi à mesurer les signaux d’ondes cérébrales pendant deux semaines après avoir inséré des électrodes à l’aide de la tente électronique biodégradable dans le cerveau de modèles animaux. En outre, ils ont confirmé le potentiel d’application in vivo en surveillant le processus de biodégradation de la tente électronique en temps réel sur une période prolongée.
La tente électronique biodégradable devrait être utilisée de diverses manières dans le domaine médical à l’avenir. En particulier, la tente électronique biodégradable devrait apporter des changements significatifs aux méthodes de diagnostic de l’épilepsie réfractaire et de la maladie de Parkinson.
Contrairement aux méthodes chirurgicales invasives traditionnelles qui comportent toujours des risques, cette technologie offre une manière peu invasive d’insérer des dispositifs électroniques à l’aide d’une aiguille, offrant aux patients un meilleur environnement de diagnostic. De plus, comme le dispositif électronique se décompose naturellement dans le corps après avoir rempli son rôle, il élimine le besoin d’interventions chirurgicales supplémentaires pour retirer les dispositifs médicaux résiduels, ce qui en fait une option plus sûre pour les patients.
Cette technologie devrait également être applicable au diagnostic d’autres pathologies cérébrales telles que l’accident vasculaire cérébral et l’hydrocéphalie. Outre ses applications dans le diagnostic et le traitement, elle pourrait également réduire l’aversion du public pour les méthodes traditionnelles d’insertion d’électrodes utilisées dans les technologies d’interface cerveau-ordinateur (BCI), telles que celles testées dans les expériences d’implantation cérébrale de Neuralink, améliorant ainsi la faisabilité de ces technologies.
Plus d’informations :
Jae-Young Bae et al, Une électrode de tente électronique biodégradable et auto-déployable pour l’interface avec le cortex cérébral, Électronique naturelle (2024). DOI : 10.1038/s41928-024-01216-x
Fourni par la Faculté d’ingénierie de l’Université nationale de Séoul
Citation:La technologie des tentes électroniques biodégradables offre un diagnostic moins invasif des maladies cérébrales (2024, 12 août) récupéré le 12 août 2024 à partir de
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