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Les chercheurs du MIT ont mis au point une pilule ingérable qui gonfle jusqu’à la taille d’une balle de ping-pong lorsqu’elle atteint l’estomac, ce qui lui permet de rester dans le corps et de prendre des mesures à l’intérieur, pendant plusieurs semaines. Les créateurs de cette pilule espèrent qu’elle pourra être utilisée à des fins multiples, comme le suivi du pH de l’estomac à l’observation de la croissance des tumeurs et des ulcères.

Une pilule qui surveille votre état de santé gastrique

L’un des problèmes de l’électronique ingérable est la taille des appareils. Si une pilule contenant un capteur est suffisamment petite pour traverser la gorge ou l’œsophage d’un patient, elle l’est également pour sortir de l’estomac et passer dans le petit intestin.
L’équipe de scientifiques à l’origine du développement de cette nouvelle technologie a cherché à contourner cela, en concevant une pilule capable de gonfler plusieurs fois sa taille d’origine une fois qu’elle a atteint l’estomac.
Comme c’est souvent le cas avec les progrès de la médecine, les chercheurs se sont inspirés de la nature pour trouver celle-ci sous la forme de l’un des habitants de la planète aquatiques: le poisson-globe. Lorsqu’il détecte une menace, il est capable d’aspirer l’eau à une vitesse impressionnante, ce qui oblige son corps à s’étendre à plus de deux fois sa taille normale.
La pilule que les chercheurs ont conçue doit être développée avec une efficacité similaire à celle du poisson-globe, dans un laps de temps limité avant que l’estomac ne la repousse dans le système digestif.

Des particules super-absorbantes 

À cette fin, l’intérieur de la pilule est constitué de particules super-absorbantes de polyacrylate de sodium. Cependant, s’ils sont placés dans l’intestin sans protection, les sucs présents dans l’estomac briseraient la concentration de particules et les pousseraient dans l’intestin grêle sous forme de billes individuelles.
Prévoyant cette complication, l’équipe a recouvert leur pilule d’une couche d’hydrogel composée de chaînes cristallines nanoscopiques agencées selon un motif de grille.
L’équipe a testé la nouvelle pilule en laboratoire en la trempant dans des solutions conçues pour imiter les liquides acides présents dans l’estomac d’une personne. En 15 minutes à peine, la pilule a grossi jusqu’à environ 100 fois sa taille normale. Selon l’équipe, cette pilule a une douceur semblable à celle du tofu, ce qui la rend biologiquement plus écologique que les plastiques et les métaux plus durs, utilisés dans la production des capteurs ingérables actuellement disponibles.

Malgré sa souplesse, l’extérieur de l’hydrogel s’est révélé extrêmement résistant aux tests. Cette pilule a été comprimée des milliers de fois plus s’assurer que les contractions qui se produisent dans un intestin humain ne brisent pas cette pilule.
« L’estomac applique des milliers de cycles de charge pour broyer les aliments », explique Shaoting Lin, coauteur de l’étude, doctorant au département de génie mécanique du MIT. « Nous avons constaté que même lorsque nous faisons une petite coupure dans la membrane, puis que nous l’étirons et la comprimons des milliers de fois, la coupure ne grossit pas. Notre conception est très robuste. »

Pour la rejeter il suffit de boire une solution d’ions calcium

Une fois qu’une pilule a perdu son utilité, les chercheurs ont découvert qu’un patient devrait simplement boire une solution d’ions calcium pour le ramener à sa taille normale, ce qui lui permettrait de sortir naturellement à travers l’intestin.
Parallèlement aux tests de laboratoire, cette pilule a également fait l’objet d’essais sur des animaux. Les chercheurs ont intégré des thermomètres dans plusieurs appareils et les ont donnés à des porcs. Ils ont découvert que les capteurs étaient capables de suivre avec précision les structures d’activité intestinales des animaux pendant 30 jours.
Cette pilule a le potentiel d’être extrêmement polyvalente. Elle peut contenir un grand nombre de capteurs, allant du type de thermomètre utilisé lors des récents tests, à des équipements utilisés soit pour mesurer le pH, soit pour rechercher les biomarqueurs de bactéries et de virus présents dans l’estomac.

De petites caméras pourraient également être utilisées

Les chercheurs pensent que de petites caméras pourraient également être associées à cette pilule, ce qui permettrait de surveiller la croissance des ulcères et des tumeurs. La façon dont elle est ingérée peut également offrir une approche moins invasive du traitement de la perte de poids par les ballonnets gastriques, qui nécessite actuellement des ballonnets relativement fermes et gros qui sont placés dans la gorge du patient à l’aide d’un endoscope.
Un article détaillant le développement a été publié dans la revue Nature Communications.
Source : MIT
Crédit photo : Pixabay

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Les chercheurs du MIT ont mis au point une pilule ingérable qui gonfle jusqu'à la taille d'une balle de ping-pong lorsqu'elle atteint l'estomac, ce qui lui permet de rester dans le corps et de prendre des mesures à l'intérieur, pendant plusieurs semaines. Les créateurs de cette pilule espèrent qu’elle...