Une micropuce médicale autonome en énergie conçue presque par hasard

La médecine de l'avenir pourrait bien passer par les nanotechnologies. Grâce à elles, il deviendrait possible d'accéder directement aux régions malades et de les traiter spécifiquement, voire d'anticiper certaines pathologies qui ne sont pas encore détectées. Il faut passer avant cela par la miniaturisation des objets, et un nouveau pas vient d'être franchi. © Carlos Suarez, StrongBox3d 

Les nanotechnologies représentent une voie d'avenir en médecine. Si différents projets semblent ouvrir des perspectives intéressantes, les techniques actuelles connaissent malgré tout des limites. En effet, si l'on veut mettre en place dans l'organisme des objets thérapeutiques mobiles, il est nécessaire de leur conférer une autonomie suffisante. Or, les batteries sont encore trop lourdes, trop imposantes et demandent à être changées périodiquement. Ce qui rend peu pratique leur utilisation sur le long terme.

C'est pourquoi les chercheurs planchent sur des solutions plus durables. Ada Poon, chercheuse à l'université de Stanford, vient de proposer le prototype d'un engin qui se déplace sans batterie intégrée, mais simplement à l'aide d'ondes électromagnétiques dans le domaine radio. Elle vient d'annoncer sa trouvaille lors de l'International Solid-State Circuits Conference, qui se tenait à San Francisco du 20 au 24 février 2012.

Elle a mis au point un dispositif de quelques millimètres, doté d'un récepteur radio relié à une bobine. L'émetteur est situé en dehors de l'organisme et transmet des ondes radio. Le récepteur qui les recueille peut en tirer une tension faible mais suffisante pour alimenter un petit moteur qui permettrait à la puce de se déplacer dans la circulation sanguine.

Le hasard a bien fait les choses

Le plus étonnant est que la découverte est presque fortuite. Ou du moins, ce n'était pas l'objectif de départ. En réalité, la jeune femme cherchait à vérifier des modèles mathématiques établis depuis une cinquantaine d'années, qui montraient que les ondes électromagnétiques de haute fréquence se dissipaient très vite dans le tissu humain. Elle s'est rendu compte d'une erreur d'approximation dans les calculs, et a pu montrer que les ondes traversaient cent fois mieux l'organisme que prévu.

Cette pièce d'un penny (1 centime de dollar américain) mesure 19,05 millimètres de diamètre. Cela donne une idée de la taille de la puce dont la surface est de 2 millimètres carrés. Cependant, c'est encore bien trop gros pour se promener dans les petits vaisseaux sanguins, dont les plus fins ne mesurent que quelques micromètres de diamètre. © Ada Poon, Stanford School of Engineering 

Une micropuce bonne à tout faire ?

Les conséquences sont très importantes, car si les ondes électromagnétiques se propagent mieux que prévu dans le corps humain, il est possible de mettre au point des antennes réceptrices de taille plus réduite (la relation étant proportionnelle, on peut les diviser par 100), et d'ainsi miniaturiser davantage les dispositifs en les dotant malgré tout d'une autonomie de mouvement quasi illimitée grâce à une transmission d'énergie électrique sans fil. C'est ce qu'elle a fait.

L'objectif est, à échéance lointaine, de mettre au point une puce capable de se déplacer dans l'organisme et de délivrer des médicaments, de faciliter des diagnostics, de réaliser des actes de microchirurgie ou de détruire des plaques d'athérome. 

Le chemin est cependant encore long avant qu'un tel engin soit injecté dans la circulation sanguine. Il faudra miniaturiser davantage le tout, en y intégrant en plus des instruments supplémentaires pour lui donner sa fonction, car les prototypes ne comportent encore aucun équipement, puisqu'il s'agissait juste de tester le concept. Un saut de puce pour les nanotechnologies, un pas en avant pour l'humanité ?