Les implants médicaux deviendront dégradables et non invasifs
Certains implants médicaux peuvent durer des années – les pacemakers par exemple – , d’autres deviennent inutilisables après peu de temps, en raison de défaillances techniques. « Dans le domaine des neuroprothèses, les nouveaux dispositifs utilisent des matériaux plus fins, plus flexibles et plus souples, pour être compatibles avec les propriétés mécaniques des tissus cérébraux, explique Diego Ghezzi, Professeur à la Faculté des Sciences et Techniques de l’Ingénieur de l’EPFL et à la tête de la Chaire Medtronic en neuroingénierie. « Cela les rend plus fragiles et moins durables ». Lorsqu’ils ne fonctionnent plus et doivent être ôtés, le retrait est difficile, voire impossible, et exige dans tous les cas une chirurgie invasive.
Un implant dégradable pour des application à long terme
Afin de contourner ces obstacles, les scientifiques travaillent sur des implants médicaux dégradables. Ils se heurtent toutefois à la durée de vie trop courte des dispositifs, due aux choix des matériaux, qui limitent les applications. « Les interfaces dégradables actuellement en développement ne fonctionnent que quelques jours », indique Diego Ghezzi. « Cela ne permet que des utilisations très limitées. »
La prothèse disparaît, les tissus repoussent
Les scientifiques de l’EPFL sont parvenus à mettre au point une interface neuronale composée entièrement de polymères, dégradable après plusieurs mois, offrant ainsi des applications à moyen et long terme, comme la surveillance de l’activité épileptique chez les patients, ou dans le cadre de la neuroréadaptation après un accident. Les chercheurs ont également observé qu’une fois l’interface disparue, les tissus repoussent et reprennent leur place [Ref 1]. « Ce n’est habituellement pas le cas », souligne Diego Ghezzi. « Les implants traditionnels sont généralement inertes et n’ont pas d’interaction avec les tissus ».
Éviter les opérations lourdes et invasives
Ils ont également cherché à supprimer tout acte médical invasif pour l’implantation, comme une ouverture de la boîte crânienne. Les interfaces neuronales, de petits dispositifs composés d’électrodes, sont en effet placées dans le cerveau pour stimuler ou enregistrer l’activité cérébrale, par exemple dans le cadre de traitements contre la maladie de Parkinson, de l’épilepsie, des troubles compulsifs, ou pour une meilleure compréhension du cerveau.
Ils y sont parvenus en créant un dispositif qui s’implante dans le système vasculaire plutôt que dans les tissus cérébraux. « Nous nous sommes inspirés des stents, ces implants utilisés pour élargir les artères », explique Adele Fanelli, doctorante à la Chaire Medtronic en neuroingénierie. « Cette opération est pratiquée couramment et demande peu de temps de récupération ». L’interface neuronale est toujours capable de communiquer avec le cerveau, mais n’a plus besoin d’être en contact avec le système nerveux. En utilisant des polymères plutôt que du métal, les chercheurs évitent aussi de fortes réactions inflammatoires.
Leurs résultats ont été publiés dans Biomaterials et Advanced Materials Technologies. « Notre approche démontre la possibilité de développer des neuroprothèses non invasives et qui interagissent avec les tissus. Cela pourra permettre de multiplier l’impact potentiel des neurotechnologies et le nombre de personnes pouvant en bénéficier », conclut Diego Ghezzi.
