Des électrodes qui guérissent des problèmes neurologiques

Longtemps critiquée pour ses résultats douteux en termes de guérison, la méthode des électrodes revient à la mode pour la guérison de problèmes neurologiques… avec de vrais fondements scientifiques cette fois.

Des chercheurs venant des quatre coins du monde ont travaillé ensemble, et ont créé des électrodes biocompatibles permettant de traiter des problèmes neurologiques incluant l'épilepsie. Un article publié sur The Engineer nous parle de ce projet.

 

Ainsi, Klas Tybrandt, le chercheur principal du Laboratoire d'Électronique Organique de l'université suédoise de Linköping, a mené le développement de la nouvelle technologie pour un enregistrement neuronal stable à long-terme. Cette technologie est basée sur un matériau composite élastique novateur qui retient la conductivité électrique élevée.

Le résultat, atteint en collaboration avec des chercheurs de l'université de Zürich, Columbia et New-York, a été décrit comme crucial pour de nombreuses applications dans l'ingénierie biomédicale.

L'association de composants électroniques et de cellules nerveuses rend possible la collecte d'informations sur la signalisation cellulaire, et aide à diagnostiquer et traiter les maladies neurologiques comme l'épilepsie.

Réussir à établir des connections à long-terme qui n'endommagent pas les neurones ou le tissu est difficile puisque le tissu mou du corps et les composants électroniques durs ont des propriétés mécaniques différentes. En effet, selon Klas Tybrandt : « Tandis que le tissu humain est élastique et mobile, des dommages et inflammations apparaissent à l'interface avec des composants électroniques rigides. Cela cause non seulement des dommages au niveau du tissu, mais aussi une atténuation des signaux neuronaux. »

Le nouveau matériel conducteur de Klas est aussi doux que le tissu humain et peut être étiré jusqu'à deux fois sa longueur. Ce matériel est composé de nanofils en dioxyde de titane recouvert d'or incorporé dans du caoutchouc en silicone. Il est biocompatible et sa conductivité reste stable au fil du temps. De petites électrodes préservent la biocompatibilité des matériaux, et le processus global de fabrication est assez abordable pour que l'utilisation d'or ne représente pas une dépense excessive.

Les électrodes mesurent 50 µm et sont placés à 200 µm les uns des autres. Le processus de fabrication permet à 32 électrodes d'être placées sur une très petite surface. La sonde finale a une épaisseur de 3,2 mm et une épaisseur de 80 µm.

Les microélectrodes ont été testées sur des rats, et les chercheurs ont pu collecter des signaux neuronaux durant trois mois. Klas espère que cette innovation pourra notamment servir dans le cadre d'interfaces cerveau-machine, comme les prothèses contrôlées grâce aux signaux neuronaux.