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Suivre la guérison d'une fracture avec une puce plaquée sur l'os

ActualitéClassé sous :technologie , médecine , implants chirurgicaux

Installés sur des implants chirurgicaux, des capteurs d'un demi-centimètre de diamètre et épais d'un demi-millimètre transmettent en temps réel des informations sur l'état d'un os fracturé : c'est ce qu'ont réussi à faire des spécialistes américains de bioingénierie médicale.

Eric Ledet, spécialisé en ingénierie biomédicale, travaille sur les implants intelligents depuis une dizaine d’années. © Eric Ledet/Rensselaer Polytechnic Institute

Surveiller la reconstitution d'un os après une fracture sans recourir à la radiographie ni à des examens invasifs, voilà ce que peuvent faire des microcapteurs mis au point par des chercheurs américains du Rensselaer Polytechnic Institute.

D'une taille minuscule (entre 6 et 4 mm de diamètre pour 500 microns d'épaisseur), ces capteurs peuvent être fixés sur un grand nombre d'implants chirurgicaux comme les tiges utilisées pour consolider un os cassé. Le capteur peut surveiller la température, la tension, les mouvements et la pression au fur et à mesure de la consolidation osseuse. Toutes ces informations peuvent être récoltées en temps réel par un lecteur externe.

L’un des modèles de microcapteur d’un diamètre de 6 mm pour une épaisseur de 500 microns. L'appareil est purement passif et fonctionne à la manière d'une puce RFID. © Eric Ledet/Rensselaer Polytechnic Institute

Des implants biocompatibles pour des informations en temps réel

« Le capteur est un résonateur passif, a expliqué à Futura-Sciences Eric Ledet, du département d'ingénierie biomédicale du Rensselaer Polytechnic Institute qui a mis au point cette technologie. Il n'utilise aucune source d'énergie, pas de télémétrie ni de connexions électriques. Quand il est stimulé par un champ de radiofréquence externe, il résonne à une fréquence caractéristique. Lorsqu'il est chargé, déformé ou que sa température change, la fréquence caractéristique se modifie en conséquence. On peut lire cette information depuis l'extérieur. Nous utilisons pour cela un analyseur de réseau pour stimuler le capteur et lire les informations. »

Reic Ledet a confié à Futura-Sciences travailler sur ce type de capteur depuis cinq ans. Pour le moment, tout le développement s'est fait en laboratoire mais le chercheur pense pouvoir commencer prochainement les premières expérimentations in vivo. « Le capteur est simple et fait de matériaux biocompatibles, donc nous ne pensons pas qu'il y ait des problèmes de sécurité liés à une implantation dans un corps humain. » D'aspect, ces capteurs ressemblent à de minuscules bobines. Leur simplicité de conception devrait permettre d'en produire en masse assez rapidement. « Nos prototypes fabriqués en laboratoire ont couté moins de 20 dollars (NDLR : environ 15 euros). Avec une production de masse, ils seront encore moins chers », assure Eric Ledet.

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