Xudong Wang, professeur de science des matériaux à l’université du Wisconsin à Madison, expert en matière de dispositifs médicaux petits et fins, a mis au point un dispositif qui s’insère dans le corps, près des os, et les stimule électriquement pour accélérer la repousse. Il s’agit d’une sorte de révolution dans le domaine, car l’appareil ne nécessite aucun autre dispositif externe et est alimenté par le mouvement du corps.
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Dispositif mince, auto-alimenté et biorésorbable
Le dispositif est fin et flexible, il est autoalimenté et biorésorbable. Habituellement, ces dispositifs, qui stimulent électriquement les os pour les faire croître plus rapidement, nécessitent une intervention chirurgicale pour être implantés et des électrodes alimentées par une source externe. Le dispositif de Wang, quant à lui, est auto-alimenté et, une fois son travail accompli, se dissout dans le corps.
De petites décharges électriques favorisent la croissance osseuse
Le dispositif, décrit en détail dans une étude publiée dans Proceedings of National Academy of Sciences, produit de très petites quantités d’électricité pour stimuler électriquement les os. L’os est en effet un matériau piézoélectrique, sensible aux décharges électriques qui peuvent favoriser la croissance et donc la guérison.
Nanogénérateur triboélectrique pour alimenter un dispositif
La principale difficulté que le scientifique a dû surmonter réside dans l’alimentation du dispositif. Pour le rendre complètement autonome et ne pas dépendre d’autres dispositifs d’alimentation externes, le chercheur a utilisé un nanogénérateur triboélectrique. Il s’agit d’un film très fin qui peut convertir l’énergie mécanique, c’est-à-dire celle du mouvement du corps lui-même, en énergie électrique. Ce nanogénérateur a ensuite été couplé à des électrodes qui distribuent l’énergie électrique générée sur l’os à régénérer.
Tous les composants sont biodégradables et biorésorbables et sont implantés sur un substrat de poly(acide lactique-co-glycolique). Ce dernier est un polymère biocompatible, entre autres, approuvé par la FDA elle-même pour être utilisé dans des composants biomédicaux.
Il a déjà été testé sur des souris
Le dispositif a déjà été testé sur des souris qui ont montré qu’elles pouvaient se remettre de leur fracture du tibia en l’espace d’environ six semaines, soit beaucoup plus rapidement que les souris du groupe témoin. La récupération comprenait un retour au même niveau de densité minérale et de résistance à la pression des os avant la fracture.
Après la guérison de l’os, les dispositifs eux-mêmes se sont dissous dans le corps des souris et il n’a donc pas été nécessaire de recourir à une intervention externe, telle qu’une chirurgie.
Il pourrait également fonctionner chez l’homme
Selon le scientifique, ce dispositif peut agir à l’intérieur du corps pendant des semaines, voire des mois, et, moyennant quelques modifications, il pourrait également fonctionner chez l’homme. Chez l’homme, ce dispositif pourrait obtenir de l’énergie électrique à partir d’autres sources de mouvement, en plus de celle du corps, qui, toutefois, chez un sujet présentant des fractures, pourrait encore être très limitée. Le scientifique imagine, en effet, qu’un dispositif pourrait tirer de l’énergie, par exemple, des variations de la pression sanguine.
