Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès dans le monde, responsables d’environ 17,9 millions (32 %) de tous les décès dans le monde chaque année. La surveillance et le traitement peuvent réduire l’incidence des décès, mais les options de soins de santé sont limitées par la rigidité et l’incompatibilité biologique des dispositifs conventionnels, tels que les capteurs de pression artérielle. Il pourrait y avoir une réponse dans les nanomatériaux, selon des chercheurs de l’Université de Pékin en Chine, bien que davantage de recherches soient nécessaires avant une application pratique.
L’équipe a examiné l’état actuel des dispositifs flexibles de surveillance et de traitement à base de nanomatériaux et a recommandé les prochaines étapes pour faire de ces dispositifs une possibilité pratique. Leur article a été publié le 8 juin dans Nano-recherche.
Les maladies cardiovasculaires sont des maladies majeures, avec des taux d’incidence élevés, des taux de récidive élevés et un large éventail de complications potentiellement mortelles. La capacité de mieux surveiller et traiter ces maladies est d’une importance vitale. »
Haixia Alice Zhang, auteure principale, professeure, National Key Laboratory of Science and Technology on Micro/Nano Fabrication in Peking University’s School of Integrated Circuits
Les propriétés uniques des nanomatériaux en font une option attrayante pour les dispositifs de surveillance et de traitement portables et implantables, selon Zhang.
« Les dispositifs à base de nanomatériaux ouvrent de nouvelles opportunités avec leurs excellentes caractéristiques, notamment la conductivité, la douceur, l’extensibilité et la biocompatibilité, qui sont nécessaires pour assurer le confort de l’utilisateur et l’acquisition précise du signal », a déclaré Zhang, qui est également affilié à l’Académie d’interdisciplinarité avancée de l’Université de Pékin. Études. « Par exemple, les nanomatériaux souples et extensibles permettent un contact intimement conforme entre les appareils et les tissus biologiques, permettant une surveillance précise sans perturber les comportements naturels du corps humain. »
Les nanomatériaux peuvent également être rendus biocompatibles pour être utilisés comme dispositifs implantables, tels que les mailles cardiaques, a déclaré Zhang.
« L’utilisation de nanomatériaux biorésorbables est une méthode efficace pour éviter une intervention chirurgicale supplémentaire après des thérapies cardiovasculaires à court terme », a déclaré Zhang, expliquant que certains nanomatériaux pourraient être utilisés pour un traitement temporaire et que leur capacité à se dissoudre permettrait aux patients d’éviter les chirurgies de retrait du dispositif et les risques associés. risques, comme les infections.
Selon Zhang, malgré ces avancées récentes dans les dispositifs flexibles à base de nanomatériaux, il reste encore des défis à résoudre pour une large application pratique. L’un de ces problèmes est une propriété indésirable des nanomatériaux : l’auto-agrégation causée par de fortes interactions dans les matériaux, conduisant à une dispersion non uniforme.
« Les chercheurs travaillent pour résoudre ce problème, mais il reste encore un long chemin à parcourir pour parvenir à une uniformité reproductible et stable qui puisse être commercialisée », a déclaré Zhang.
Les deux autres principaux sujets de préoccupation, a déclaré Zhang, sont la biocompatibilité à long terme des nanomatériaux et leur incompatibilité avec les processus conventionnels des semi-conducteurs, ce dernier limitant la taille des dispositifs à base de nanomatériaux.
« Bien que la non-toxicité à court terme de nombreux matériaux ait été vérifiée, la biocompatibilité à long terme reste suspecte », a déclaré Zhang. « Et l’incompatibilité avec les processus conventionnels des semi-conducteurs bloque la miniaturisation, ce qui est d’une grande importance pour la médecine de précision. Les dispositifs flexibles à base de nanomatériaux ont tellement d’excellentes propriétés pour surveiller et traiter les maladies cardiovasculaires, mais il reste encore un long chemin à parcourir avant qu’ils puissent être utilisé pour des applications pratiques. »
Zhang et son équipe prévoient de poursuivre leurs recherches sur les dispositifs flexibles à base de nanomatériaux dans le but de résoudre les défis identifiés afin d’offrir de meilleures options pour les soins des maladies cardiovasculaires.
D’autres auteurs de l’Université de Pékin incluent Zehua Xiang, National Key Laboratory of Science and Technology on Micro/Nano Fabrication, School of Integrated Circuits; et Mengdi Han, Département de génie biomédical, College of Future Technology.
La National Natural Science Foundation of China et le National Key R&D Program of China ont soutenu ce travail.
