Les chercheurs de l’Institut des sciences et des technologies de Gwangju, en Corée du Sud, ont mis au point une méthode permettant d’alimenter sans fil des dispositifs implantés en utilisant la lumière.

Cette technique fait appel à un patch de micro-LED pour transmettre la lumière à travers la peau et à un système photovoltaïque sur les dispositifs implantés qui peut transformer cette lumière en électricité. Cette technologie pourrait aider les chercheurs à mettre au point des appareils qui n’ont pas besoin de batteries, évitant ainsi de devoir les retirer et les remplacer lorsque les piles sont épuisées.

Les dispositifs médicaux électroniques implantables ont eu un impact important sur les soins de santé, en particulier sur la gestion à long terme des maladies chroniques. Parmi ces dispositifs, on compte les anciens favoris, dont le stimulateur cardiaque, et ceux en cours de développement, comme le pancréas artificiel. Cependant, un obstacle commun à ces dispositifs, en particulier ceux destinés à une implantation à long terme, est leur alimentation en énergie.

« L’une des plus grandes exigences des implants électroniques biomédicaux est de fournir une alimentation électrique durable pour une durée de vie saine prolongée sans avoir à remplacer les piles », explique Jongho Lee, un chercheur participant à l’étude. « Actuellement, l’absence d’une source d’énergie fiable limite la fonctionnalité et les performances des dispositifs d’implantation. Si nous pouvons garantir une alimentation électrique suffisante dans notre corps, de nouveaux types d’implants médicaux aux fonctions diverses et aux performances élevées pourront être développés ».

À l’heure actuelle, les implants électroniques doivent être alimentés soit par des fils externes, qui pénètrent la peau et présentent un risque d’infection, soit par une batterie interne. Certaines techniques sans fil sont déjà utilisées, telles que le couplage inductif, mais elles ne sont généralement sûres qu’à des niveaux de puissance plus faibles. Les piles internes peuvent avoir une durée de vie importante, mais elles finissent par s’épuiser, ce qui nécessite une intervention chirurgicale pour les remplacer. Cette situation est peu pratique pour les patients et s’accompagne de risques tels que l’infection et d’autres complications.

Pour remédier à ces limitations, les chercheurs coréens ont mis au point une méthode permettant d’alimenter sans fil les dispositifs implantés, en utilisant l’équivalent implantable des panneaux solaires. La technique, décrite dans les actes de l’Académie nationale des sciences, repose sur une source de lumière appliquée extérieurement sous la forme d’un patch micro-LED qui est collé sur la peau au-dessus de l’endroit où se trouve le dispositif implanté.

Le patch exploite la nature translucide du tissu, qui permet à la lumière de pénétrer dans une certaine mesure – pensez à la lueur qui se produit lorsque la lumière d’une lampe de poche, qui est pressée contre vos doigts, passe à travers votre peau.

Le deuxième composant est un système photovoltaïque fixé à un dispositif implanté, qui utilise la lumière transmise à travers la peau pour produire de l’électricité. Jusqu’à présent, les chercheurs ont testé le système sur des souris et ont démontré qu’il pouvait alimenter avec succès un dispositif implanté.

« Ces résultats permettent l’utilisation à long terme des implants actuellement disponibles, en plus d’accélérer les nouveaux types d’implants électriques qui nécessitent une puissance plus élevée pour assurer des fonctions diagnostiques et thérapeutiques diverses et pratiques dans le corps humain », a déclaré Jongho Lee.

https://www.medgadget.com/2020/07/micro-leds-and-solar-panels-to-power-medical-implants.html

https://www.gist.ac.kr/en/html/sub06/060208.html?mode=V&no=196688