Les stimulateurs cardiaques et autres dispositifs cardiaques implantables utilisés pour surveiller et traiter les arythmies et autres problèmes cardiaques présentent généralement l'un des deux inconvénients suivants: ils sont fabriqués avec des matériaux rigides qui ne peuvent pas bouger pour accueillir un cœur qui bat, ou ils sont fabriqués à partir de matériaux souples qui peuvent ne collectez qu'une quantité limitée d'informations.
Des chercheurs dirigés par un ingénieur en mécanique de l'Université de Houston ont rapporté Electronique Nature un patch fabriqué à partir d'électronique entièrement caoutchouteuse qui peut être placé directement sur le cœur pour collecter l'activité électrophysiologique, la température, le rythme cardiaque et d'autres indicateurs, le tout en même temps.
Cunjiang Yu, professeur agrégé Bill D. Cook de génie mécanique à l'UH et auteur correspondant de l'article, a déclaré que l'appareil marque la première fois que la bioélectronique est développée à partir de matériaux électroniques entièrement caoutchouteux compatibles avec le tissu cardiaque, permettant à l'appareil de résoudre les limites des implants cardiaques précédents, qui sont principalement constitués de matériaux électroniques rigides.
Pour les personnes qui ont une arythmie cardiaque ou une crise cardiaque, vous devez identifier rapidement le problème. Cet appareil peut le faire. »
Cunjiang Yu, chercheur principal, Texas Center for Superconductivity à UH
En plus de la possibilité de collecter simultanément des informations à partir de plusieurs endroits du cœur – une caractéristique connue sous le nom de cartographie spatio-temporelle – l'appareil peut récolter l'énergie du cœur qui bat, lui permettant de fonctionner sans source d'alimentation externe. Cela lui permet non seulement de suivre les données pour le diagnostic et la surveillance, mais également d'offrir des avantages thérapeutiques tels que la stimulation électrique et l'ablation thermique, ont rapporté les chercheurs.
Yu est un chef de file dans le développement d'électronique entièrement caoutchouteuse avec des capacités de détection et d'autres capacités biologiques, y compris pour une utilisation dans des mains robotisées, des peaux et d'autres appareils. Le patch bioélectronique épicardique s'appuie sur cela avec un matériau aux propriétés mécaniques qui imitent le tissu cardiaque, permettant une interface plus étroite et réduisant le risque que l'implant puisse endommager le muscle cardiaque.
«Contrairement à la bioélectronique principalement basée sur des matériaux rigides avec des structures mécaniques extensibles au niveau macroscopique, la construction de la bioélectronique à partir de matériaux dont les modules correspondent à ceux des tissus biologiques suggère une voie prometteuse vers la bioélectronique de la prochaine génération et les biocapteurs qui n'ont pas de interface douce pour le cœur et d'autres organes », ont écrit les chercheurs. « Notre patch épicardique caoutchouteux est capable de cartographie ECG multiplexée, de détection de déformation et de température, de stimulation électrique, d'ablation thermique et de récupération d'énergie. »
La source:
Référence du journal:
Sim, K., et coll. (2020) Un patch bioélectronique épicardique fabriqué à partir de matériaux caoutchouteux souples et capable de cartographier spatio-temporel de l'activité électrophysiologique. Nature Electronics. doi.org/10.1038/s41928-020-00493-6.
