L’application de gouttes ophtalmiques est difficile dans l’espace, où la gravité est quasi inexistante. Une équipe de recherche du KAIST a mis au point un patch portable qui délivre les gouttes à l’œil sans dépendre de la gravité, pour une utilisation dans l’espace.
Figure 1. Patch ophtalmique portable pour l’administration de gouttes oculaires destiné à être utilisé en microgravité (à gauche), sa structure (au centre) et une photographie (à droite).
Le 21 octobre, le président de KAIST, Choongsik Bae, a annoncé qu’une équipe de recherche dirigée par le professeur Ki-Hun Jeong du département de bio-ingénierie et d’ingénierie cérébrale, en collaboration avec une équipe de recherche dirigée par le professeur Se Joon Woo de l’hôpital universitaire national de Séoul Bundang, avait mis au point un patch oculaire portable conçu pour les conditions spatiales.
Lors des missions d’exploration spatiale de longue durée, les technologies permettant aux astronautes de gérer leur santé sans intervention directe du personnel médical sont essentielles. En particulier, la microgravité provoque un déplacement des fluides corporels vers la tête, ce qui peut modifier la structure des yeux et la fonction visuelle. Or, la méthode standard d’instillation de gouttes ophtalmiques sur Terre repose sur la chute des gouttes sous l’effet de la gravité ; elle ne peut donc être utilisée dans l’espace sans adaptation.
L’équipe de recherche a intégré des microcanaux acheminant un liquide à une chambre de réaction chimique générant de la pression, le tout dans un patch flexible unique. Lorsque l’utilisateur porte le patch et appuie sur la zone d’activation, la pression du gaz produit à l’intérieur achemine les gouttes ophtalmiques jusqu’à l’œil.
Le patch agit grâce à une réaction entre la vitamine C et le bicarbonate de soude. Au contact de l’eau, l’acide ascorbique (vitamine C) et le bicarbonate de sodium (principal composant du bicarbonate de soude) produisent du dioxyde de carbone. La pression ainsi générée propulse les gouttes oculaires le long du microcanal. Au lieu de s’appuyer sur la gravité, le patch utilise la pression interne qui fait progresser les gouttes.
Un filtre placé entre la chambre de réaction et le réservoir de collyre laisse passer le gaz mais bloque le liquide. Ceci permet de séparer les réactifs et le collyre tout en assurant la transmission de la pression du gaz. Ne nécessitant ni pompe externe ni alimentation électrique, ce dispositif devrait convenir aux environnements où le matériel est limité.
L’équipe de recherche a confirmé que le patch libérait les gouttes oculaires de manière constante, même en cas de changement de direction de la gravité. Lors d’une évaluation in vivo chez des participants humains, le patch a également délivré le médicament à un niveau comparable à celui de la méthode d’administration de gouttes oculaires classique. Ces résultats démontrent le potentiel d’une méthode d’administration de gouttes oculaires indépendante de la gravité.
Figure 2. Résultats de l’évaluation in vivo de l’efficacité du patch en matière d’administration de médicament.
L’étude présente une technologie d’administration de médicaments personnalisée permettant aux personnes de s’appliquer elles-mêmes des gouttes ophtalmiques dans l’espace. Il convient toutefois de noter que ces résultats proviennent d’expériences réalisées sur Terre avec différentes directions de gravité et une évaluation in vivo. Son utilisation en environnement spatial réel nécessite des vérifications supplémentaires.
Cette technologie pourrait également être utilisée sur Terre. Elle devrait aider les personnes ayant des difficultés à viser l’œil avec un flacon de gouttes ophtalmiques en raison de tremblements de la main ou d’autres limitations physiques, comme les patients atteints de la maladie de Parkinson.
« Le patch oculaire flexible mis au point dans cette étude est une plateforme portable qui peut administrer des médicaments sans équipement supplémentaire complexe, et nous prévoyons qu’il s’étendra à la médecine spatiale et à d’autres domaines », a déclaré le professeur Jeong.
L’équipe de recherche. De gauche à droite : Jaehun Jeon, doctorant (Département de bio-ingénierie et d’ingénierie cérébrale, KAIST) ; Ki-Hun Jeong, professeur (Département de bio-ingénierie et d’ingénierie cérébrale, KAIST) ; Se Joon Woo, professeur (Hôpital universitaire national de Bundang, Séoul)
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400526014644?via%3Dihub
