Un capteur cérébral soluble pourrait changer la donne dans les salles des urgences

Lorsqu'un patient subit une lésion cérébrale traumatique, les médecins doivent surveiller la pression exercée sur le cerveau, à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du crâne, pour prévenir d'autres lésions cérébrales. Bien qu'il existe actuellement des moniteurs à la hauteur, ils sont volumineux et peu maniables. Maintenant, les chercheurs ont mis au point un capteur cérébral sans fil qui est finalement absorbé par le corps, éliminant ainsi le besoin d'une chirurgie de retrait.
Les chercheurs, dirigés par le Dr Wilson Z. Ray (à gauche) et le Dr Rory K. J. Murphy (à droite), ont mis au point un capteur cérébral sans fil soluble qui élimine le besoin de chirurgie.
Crédit d'image: Robert Boston

L’équipe de chercheurs - de la faculté de médecine de l’Université de Washington à St. Louis, MO, et de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign - dit que leurs implants pourraient être utilisés pour surveiller les traumatismes cérébraux, mais des capteurs similaires pourrait être utilisé pour surveiller l'activité des organes dans le reste du corps.

Ils publient les résultats de leur dernière étude dans la revue La nature.

Aux États-Unis, environ 50 000 personnes meurent chaque année de TBI. Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), un TCC est causé par un coup ou une bosse à la tête qui perturbe le fonctionnement normal du cerveau.

Bien que tous les coups à la tête n'entraînent pas de TCC, la gravité d'un TCC peut varier de légère à sévère, y compris une période prolongée d'inconscience ou d'amnésie après une blessure.

Étant donné qu’il n’existe aucun moyen d’estimer de manière fiable les niveaux de pression cérébrale à partir de scanners cérébraux ou de signes cliniques, les médecins doivent utiliser des appareils «basés sur la technologie des années 1980» lorsqu'un patient est admis à l’hôpital avec un TBI. Rory KJ Murphy, auteur de l’étude à la faculté de médecine de l’Université de Washington.

"Ils sont volumineux, ils sont lourds et ils ont des fils qui se connectent aux moniteurs de l'unité de soins intensifs", dit-il. "Ils donnent des lectures précises, et ils aident, mais il existe des moyens de les améliorer."

"Le matériel se résorbe complètement dans le corps lorsqu'il n'est plus nécessaire"

Bien que les applications biomédicales des appareils électroniques progressent, le Dr Murphy note qu '«un obstacle majeur a été le fait que les implants dans le corps déclenchent souvent une réponse immunitaire», causant des problèmes aux patients.

Pour contourner ce problème, le Dr Murphy et ses collègues ont travaillé ensemble pour développer des dispositifs à base d’acide polylactique-co-glycolique (PLGA) et de silicone, capables de transmettre avec précision la pression, les lectures de température et d’autres informations.

L'équipe a d'abord testé les capteurs dans des bains de solution saline, ce qui les a amenés à se dissoudre en quelques jours. L'étape suivante consistait à tester les dispositifs dans le cerveau des rats de laboratoire.

Après des tests réussis, dans lesquels l’équipe a démontré que les capteurs sont précis et complètement solubles dans le cerveau des rats, les chercheurs envisagent maintenant de tester leurs capteurs chez des patients humains.

Commentant leur nouveau dispositif, le professeur John A. Rogers, de l’Université de l’Illinois, déclare:

"Avec des matériaux et des conceptions d'appareils avancés, nous avons démontré qu'il est possible de créer des implants électroniques offrant des performances élevées et des opérations cliniquement pertinentes dans le matériel qui se résorbe complètement dans le corps après que les fonctions concernées ne sont plus nécessaires."

Il ajoute que leur appareil "a un grand potentiel dans de nombreux domaines des soins cliniques".

Dispositif éprouvé pour fonctionner en continu pendant 3 jours

Le principal avantage de leur nouvel appareil est sa solubilité. Pour les patients, cela signifie "vous n'avez rien dans le corps pendant une longue période, augmentant le risque d'infection, d'inflammation chronique et même d'érosion à travers la peau ou l'organe dans lequel il est placé", explique le Dr Murphy.

De plus, en ne nécessitant pas de chirurgie pour leur enlèvement, les dispositifs réduisent le risque d'infection et d'autres complications.

Les chercheurs ayant prouvé que leurs appareils peuvent fonctionner en continu pendant 3 jours, ils affirment que ces délais sont suffisants pour une utilisation clinique, étant donné que les patients atteints de TCC doivent souvent être surveillés pendant plusieurs jours après une blessure.

En ce qui concerne les utilisations cliniques ultérieures, le Dr Murphy affirme que chez les patients atteints de TCC dont la pression cérébrale ne peut être réduite de manière adéquate, la chirurgie doit souvent être effectuée. Leurs nouveaux dispositifs pourraient être placés dans le cerveau à plusieurs endroits au cours de la chirurgie afin de mieux surveiller le patient.

Il dit de leur objectif global:

"La stratégie ultime est d’avoir un dispositif que vous pouvez placer dans le cerveau - ou dans d’autres organes du corps - entièrement implanté, intimement lié à l’organe que vous voulez surveiller et pouvant transmettre des signaux sans fil pour fournir des informations sur la santé." de cet organe, permettant aux médecins d'intervenir si nécessaire pour éviter de plus gros problèmes. "

"Et puis", ajoute le Dr Murphy, "après la période critique que vous voulez réellement surveiller, elle se dissoudra et disparaîtra".

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