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Plus petite qu’un grain de sable, cette antenne pourrait alimenter nos implants sans batterie ni chirurgie

 Auteur: Adam David
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Plus petite qu’un grain de sable, cette antenne pourrait alimenter nos implants sans batterie ni chirurgie
Crédit: freepik

La révolution des implants médicaux

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Alimenter un dispositif médical logé au plus profond du corps humain, comme un stimulateur cardiaque ou cérébral, relève encore du casse-tête. Entre les fils invasifs et les batteries encombrantes à remplacer, les solutions actuelles ont leurs limites. Mais des chercheurs du MIT viennent peut-être de changer la donne avec une antenne injectable, à peine plus grosse qu’un grain de sable, qui se passe totalement de batterie.

Le dilemme de l’énergie sous la peau

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Jusqu’à présent, le choix était cornélien. Soit on opte pour des systèmes filaires, avec les risques d’infection et de dégradation des tissus qu’ils comportent, soit on se tourne vers le sans-fil. Cette seconde option impose cependant une batterie de plusieurs centimètres, qu’il faut implanter et remplacer chirurgicalement, ou une bobine de transmission d’énergie tout aussi volumineuse. La miniaturisation se heurte à un mur : une batterie trop petite ne fournit tout simplement pas assez d’énergie, et augmenter la fréquence pour compenser risquerait de ‘cuire’ les cellules environnantes. « Au-delà d’une certaine limite, on commence à endommager les cellules », confirme Baju Joy, doctorant au MIT et membre de l’équipe de recherche.

Une antenne minuscule pour une avancée majeure

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La solution proposée par l’équipe de Baju Joy tient dans un dispositif de 200 micromètres de diamètre, soit la taille d’un grain de sable. Cette antenne d’un nouveau genre ouvre la voie à des implants sans batterie, qui pourraient être mis en place non pas par une lourde opération, mais avec une simple aiguille. « Il s’agit d’une avancée importante dans la miniaturisation des implants tissulaires profonds », se réjouit le chercheur. Fini le bloc opératoire, une simple injection suffirait.

Comment ça marche ? la magie du magnétisme et des vibrations

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Le secret ne réside pas dans une batterie miniature, mais dans une astucieuse conversion d’énergie. L’antenne fonctionne à basse fréquence. Un champ magnétique externe, généré par un patch collé sur la peau ou un appareil glissé dans une poche, vient faire vibrer une fine pellicule magnétique à l’intérieur de l’implant. Cette déformation mécanique, cette vibration, est alors transmise à une seconde couche, un film piézoélectrique. Ce matériau a la propriété de transformer une contrainte mécanique en courant électrique. « Nous exploitons cette vibration mécanique pour transformer le champ magnétique en champ électrique », résume simplement Baju Joy.

Une puissance décuplée et une fabrication simplifiée

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Le rendement est spectaculaire. À taille égale, cette nouvelle antenne délivre une puissance électrique quatre à cinq ordres de grandeur supérieure à celle des technologies concurrentes basées sur des micro-bobines. L’autre atout majeur est sa fabrication. Elle repose sur les mêmes procédés que ceux utilisés pour les puces électroniques, ce qui la rendrait facilement intégrable dans les chaînes de production existantes. On pourrait donc envisager d’industrialiser sa production sans trop de difficultés. L’ensemble du système, électronique comprise, resterait suffisamment petit pour être injecté.

Conclusion : vers une médecine connectée et moins invasive

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Au-delà des stimulateurs cardiaques et cérébraux, les applications potentielles sont vastes. On pourrait imaginer des capteurs de glucose en temps réel, bien plus discrets et pratiques, ou même un réseau de plusieurs implants injectés à différents endroits du corps pour traiter des affections complexes. Ce n’est qu’un début. « Nous pouvons combiner d’autres techniques […] et les intégrer aisément à l’antenne », conclut Baju Joy. Cette innovation n’est pas seulement une prouesse technique ; elle dessine les contours d’une médecine de demain, plus ciblée, plus connectée et, surtout, infiniment moins invasive pour le patient.

Selon la source : trustmyscience.com

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