Des chercheurs de la Northwestern University et de l’Université du Texas à Austin ont développé un « tatouage » en graphène fin et flexible qui peut être apposé à l’extérieur du cœur, et qui peut surveiller les rythmes cardiaques et appliquer des impulsions électriques correctives pour traiter les arythmies. Le patch est optiquement transparent, ce qui permet aux chercheurs d’utiliser également la lumière pour surveiller et stimuler le cœur. La technologie présente des avantages évidents par rapport aux stimulateurs cardiaques actuels, qui ont tendance à inclure des composants rigides susceptibles d’endommager les tissus mous et d’interférer potentiellement avec le mouvement naturel du cœur.
L’utilisation de matériaux souples pour créer des technologies médicales plus en phase avec leur environnement de tissus mous est un domaine de recherche très actif. Des robots chirurgicaux mous aux dépôts de distribution de médicaments implantables, les opportunités sont infinies. Cette dernière recherche présente une technologie de stimulation souple et flexible qui peut être fixée directement à la surface du cœur, contournant une limitation majeure des stimulateurs cardiaques rigides.
« L’un des défis des stimulateurs cardiaques et des défibrillateurs actuels est qu’ils sont difficiles à fixer à la surface du cœur », a déclaré Igor Efimov, l’un des créateurs de la nouvelle technologie. «Les électrodes de défibrillateur, par exemple, sont essentiellement des bobines constituées de fils très épais. Ces fils ne sont pas flexibles et ils cassent. Les interfaces rigides avec les tissus mous, comme le cœur, peuvent entraîner diverses complications. En revanche, notre appareil souple et flexible est non seulement discret, mais s’adapte également intimement et de manière transparente directement sur le cœur pour fournir des mesures plus précises.
Les chercheurs ont choisi d’utiliser du graphène pour leur stimulateur cardiaque flexible car il est solide et léger, tout en offrant une conductivité électrique et une biocompatibilité. « Pour des raisons de biocompatibilité, le graphène est particulièrement attractif », a déclaré Efimov. « Le carbone est la base de la vie, c’est donc un matériau sûr qui est déjà utilisé dans différentes applications cliniques. Il est également flexible et doux, ce qui fonctionne bien comme interface entre l’électronique et un organe doux et mécaniquement actif.
L’appareil est également optiquement transparent, ce qui permet aux chercheurs d’utiliser une source de lumière externe pour éclairer la surface du cœur à travers le patch. Cette technique s’appelle l’optocardiographie et consiste à utiliser la lumière pour imager et évaluer l’électrophysiologie cardiaque. « Nous pouvons essentiellement combiner les fonctions électriques et optiques en une seule biointerface », a déclaré Efimov. « Parce que le graphène est optiquement transparent, nous pouvons réellement le lire, ce qui nous donne une densité de lecture beaucoup plus élevée. »
Étudier dans la revue Matériaux avancés: Biointerface de graphène pour le diagnostic et le traitement de l’arythmie cardiaque
Flashback : le stimulateur cardiaque sans fil sans pile dissout le post-traitement
Via : Université du Nord-Ouest
