Harry Cohen Tanugi

Des scientifiques mettent au point un implant unique en son genre qui soulage la douleur sans médicaments.

Des chercheurs de l'Université Northwestern ont mis au point un dispositif qui semble tout droit sorti de la science-fiction : un petit implant souple et flexible qui soulage la douleur sans médicaments. le premier implant du genre qui soulage la douleur à la demande, sans utiliser de médicaments et qui se dissout.

Ce dispositif biocompatible et soluble dans l'eau pourrait constituer une alternative très attendue aux opioïdes et autres médicaments qui créent une forte dépendance. Selon les chercheurs, le dispositif pourrait être très utile pour les patients qui subissent des opérations de routine ou des amputations nécessitant le plus souvent des médicaments postopératoires. Les chirurgiens pourraient implanter le dispositif pendant l'intervention pour "gérer" la douleur postopératoire du patient.

L'étude publiée dans le numéro du 1er juillet de la revue Science, décrit la conception du dispositif et démontre son efficacité dans un modèle animal.

Le dispositif utilise un mécanisme simple

"Bien que les opioïdes soient extrêmement efficaces, ils créent également une forte dépendance", a déclaré l'équipe de l'Université Northwestern. John A. Rogersqui a dirigé le développement de l'appareil, dans un communiqué de presse. "En tant qu'ingénieurs, nous sommes motivés par l'idée de traiter la douleur sans médicaments - par des moyens qui peuvent être activés et désactivés instantanément, l'utilisateur pouvant contrôler l'intensité du soulagement. La technologie présentée ici exploite le mécanisme qui fait que vos doigts ressentent des chiffres lorsqu'ils sont froids. Notre implant démontre dans des études sur des modèles animaux que cet effet peut être produit de manière programmable, directement et localement sur les nerfs ciblés, même ceux qui se trouvent profondément dans les tissus mous environnants."

Alors, comment cela fonctionne-t-il ?

L'implant s'appuie sur un concept simple : l'évaporation. Il contient un liquide réfrigérant qui est incité à s'évaporer à l'emplacement spécifique d'un nerf sensoriel.

Pour élaborer, le dispositif fonctionne en enveloppant doucement les nerfs, pour fournir un refroidissement précis et ciblé. Cela a pour effet d'engourdir les nerfs et de bloquer les signaux de douleur vers le cerveau. Une pompe externe permet à l'utilisateur d'activer l'appareil à distance et de contrôler son intensité. Une fois que le dispositif n'est plus nécessaire, il est naturellement absorbé par l'organisme, ce qui permet d'éviter une extraction chirurgicale.

Au l'épaisseur d'une feuille de papierle dispositif de refroidissement des nerfs, souple et élastique, est idéal pour le traitement des nerfs très sensibles.

Coauteur de l'étude Dr. Matthew MacEwan de l'école de médecine de l'université de Washington à St. Louis, a déclaré que lorsque les nerfs se refroidissent, les signaux qui les traversent deviennent plus lents et finissent par s'arrêter complètement.

"Nous ciblons spécifiquement les nerfs périphériques, qui relient votre cerveau et votre moelle épinière au reste de votre corps. Ce sont ces nerfs qui communiquent les stimuli sensoriels, y compris la douleur. En exerçant un effet de refroidissement sur un ou deux nerfs ciblés, nous pouvons moduler efficacement les signaux de douleur dans une région spécifique du corps", a-t-il déclaré.

Dispositif implantable
Illustration du dispositif implantable à l'intérieur d'un bras. L'ovale rouge indique la douleur. Source : Université de Northwestern

Comprend un capteur intégré pour surveiller la température du nerf.

Le dispositif contient de minuscules canaux microfluidiques pour induire l'effet de refroidissement. Alors qu'un canal contient le liquide de refroidissement perfluoropentane (qui est déjà approuvé cliniquement), un second canal contient de l'azote sec. Lorsque le liquide et le gaz s'écoulent dans une chambre commune, une réaction se produit, entraînant l'évaporation immédiate du liquide. En même temps, un minuscule capteur intégré surveille la température du nerf pour s'assurer qu'il ne devient pas trop froid, ce qui pourrait endommager le tissu.

"En surveillant la température du nerf, les débits peuvent être ajustés automatiquement pour fixer un point qui bloque la douleur de manière réversible et sûre. Les travaux en cours visent à définir l'ensemble des seuils de temps et de température en dessous desquels le processus reste entièrement réversible", a déclaré M. Rogers.

Les anciennes thérapies de refroidissement et les bloqueurs de nerfs ont des limites, que le nouveau dispositif permet de surmonter. Cryothérapiespar exemple, abordent de grandes surfaces de tissus, ce qui peut entraîner des effets indésirables. Ici, le minuscule dispositif de Northwestern ne fait que cinq millimètres de large et ne cible précisément que les nerfs affectés. Les zones environnantes sont ainsi épargnées d'un refroidissement inutile.

"Vous ne voulez pas refroidir par inadvertance d'autres nerfs ou les tissus qui ne sont pas liés au nerf transmettant les stimuli douloureux", a déclaré MacEwan. "Nous voulons bloquer les signaux de douleur, pas les nerfs qui contrôlent la fonction motrice et vous permettent d'utiliser votre main, par exemple."

La disparition définitive

Ce dispositif n'est pas la première tentative de Rogers pour créer un appareil électronique biorésorbable.

Le laboratoire de Rogers a introduit le concept de l'électronique transitoire en 2012, et en 2018, Rogers, MacEwan et leurs collègues ont fait la démonstration du premier dispositif électronique biorésorbable au monde - un... implant biodégradable qui accélère la régénération des nerfs. Puis, en 2021, Rogers et ses collègues ont introduit un système de gestion de l'environnement. stimulateur cardiaque transitoire.

Tous les composants des dispositifs s'absorbent naturellement dans les biofluides du corps en quelques jours ou semaines, sans nécessiter d'extraction chirurgicale.

"Si vous pensez aux tissus mous, aux nerfs fragiles et à un corps en mouvement constant, tout dispositif d'interface doit pouvoir se plier, se courber, se tordre et s'étirer facilement et naturellement", a déclaré M. Rogers. "En outre, vous aimeriez que le dispositif disparaisse simplement lorsqu'il n'est plus nécessaire, afin d'éviter les procédures délicates et risquées de retrait chirurgical."



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