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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 se déplacer pour s’adapter à un cœur qui bat, ou ils sont fabriqués avec des matériaux souples qui ne peuvent recueillir qu’une quantité limitée d’informations.

Un patch électronique caoutchouteux

Des chercheurs dirigés par un ingénieur en mécanique de l’université de Houston ont conçu un patch fait d’un matériau électronique entièrement caoutchouteux, qui peut être placé directement sur le cœur pour recueillir l’activité électrophysiologique, la température, les battements du cœur et d’autres indicateurs, le tout en même temps.
Cunjiang Yu, professeur associé de génie mécanique à l’Université de Houston et auteur correspondant d’un article, a déclaré que ce dispositif marque la première fois que la bioélectronique est développée à partir de matériaux électroniques entièrement caoutchouteux, qui sont compatibles avec les tissus cardiaques, ce qui permet à ce dispositif de résoudre les limites des précédents implants cardiaques, qui sont principalement constitués de matériaux électroniques rigides.
« Pour les personnes qui souffrent d’arythmie cardiaque ou d’une crise cardiaque, vous devez identifier rapidement le problème », a déclaré M. Yu. « Ce dispositif peut le faire ». Yu est également chercheur principal au Texas Center for Superconductivity à l’Université de l’île de Vancouver.

Il récolte l’énergie du cœur

En plus de sa capacité à collecter simultanément des informations en plusieurs endroits du cœur – une caractéristique connue sous le nom de cartographie spatio-temporelle – cet appareil peut récolter l’énergie des battements du cœur, lui permettant de fonctionner sans source d’énergie externe. Cela lui permet non seulement de suivre les données pour le diagnostic et la surveillance, mais aussi d’offrir des avantages thérapeutiques tels que la stimulation électrique et l’ablation thermique, ont indiqué les chercheurs.
Yu est un leader dans le développement d’appareils électroniques entièrement caoutchouteux, dotés de capacités de détection et d’autres capacités biologiques, notamment pour une utilisation dans des mains, des peaux et d’autres dispositifs robotisés. Ce patch s’appuie sur cette technologie avec un matériau aux propriétés mécaniques qui imitent le tissu cardiaque, permettant une interface plus étroite et réduisant le risque que l’implant n’endommage le muscle cardiaque.
« Contrairement à la bioélectronique basée principalement sur des matériaux rigides dont les structures mécaniques sont 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 une bioélectronique de la prochaine génération et des biocapteurs qui n’ont pas d’interface dur-doux pour le cœur et les autres organes », ont écrit les chercheurs.

Pour plusieurs applications

« Notre patch épicardique caoutchouteux est capable d’effectuer une cartographie ECG multiplexée, de détecter les contraintes et la température, de stimuler l’électricité, de procéder à une ablation thermique et de collecter l’énergie ».
Cette recherche a été publiée dans Nature Electronics.
Source : University of Houston
Crédit photo : StockPhotoSecrets 

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