Des chercheurs ont injecté aux poissons zèbres et aux sangsues un gel qui se transforme en électrode leur permettant de contrôler les contractions musculaires. Ce gel pourrait être utilisé dans le cerveau pour traiter les troubles neurologiques.
Le gel injectable se transforme en un matériau conducteur dans le corps. Magnus Berggrenprofesseur d’électronique organique à l’Université de Linköping en Suède a montré avec des collègues que ce matériau n’interfère pas avec la capacité de nage du poisson zèbre, ils écrivent dans Science.
Ils ont également utilisé l’argent pour contrôler les muscles des suceurs de sang morts. À terme, le gel pourrait être injecté dans le cerveau humain pour traiter les troubles neurologiques. Cela remplacerait alors l’implantation d’électrodes, qui peuvent endommager les tissus.
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Transformation
Les chercheurs ont fabriqué le gel à partir d’un grand nombre de monomères, des molécules simples qui peuvent s’unir pour former un polymère. Ils ont ajouté des enzymes, qui déclenchent une réaction lorsqu’elles décomposent les sucres. Les enzymes produisent ainsi du peroxyde d’hydrogène, qui réagit avec les monomères pour former un polymère sous la forme d’une électrode souple et flexible.
Les chercheurs ont modifié le gel de manière à ce qu’il puisse fonctionner avec des sucres tels que le glucose, qui sont déjà présents dans les tissus animaux. Ils ont testé le gel sur des poissons zèbres et des sangsues médicinales, car on en sait beaucoup sur l’anatomie de ces animaux.
Les chercheurs ont injecté le gel dans les nageoires, le cerveau ou le cœur de neuf poissons zèbres, où il a formé avec succès des polymères et s’est assombri en durcissant en une électrode dans le poisson presque transparent.
Les poissons ont continué à nager normalement après l’injection. Après avoir disséqué le poisson, Berggren et ses collègues ont électrifié des tranches de tissu cérébral contenant le gel transformé. Ils ont découvert que l’électricité traversait le tissu cérébral comme elle le ferait s’il contenait des électrodes conventionnelles.
Pour tester si ces électrodes souples conduisent suffisamment bien pour influencer le corps d’un animal, les chercheurs ont mis du gel sur des électrodes métalliques standard et ont laissé le gel durcir. Ensuite, ils ont inséré les électrodes enrobées à travers de petites coupures dans un nerf central de trois sangsues mortes. Lorsqu’ils ont fait passer de l’électricité à travers cette électrode combinée, les muscles des animaux se sont contractés.
Une méthode prometteuse
Le problème avec les électrodes métalliques conventionnelles est qu’elles sont rigides, et donc difficiles à coupler efficacement aux tissus vivants mous. Créer des électrodes souples à l’intérieur du cerveau, plutôt que de les insérer de l’extérieur, évite ce problème, selon un scientifique des matériaux David Martin de l’Université du Delaware.
«Nous fabriquons déjà de nouvelles versions du gel avec des produits chimiques sur mesure qui peuvent garantir que les électrodes ne se forment que dans certains tissus spécifiques», explique Berggren. “En fin de compte, nous voulons cibler des tissus tels que les plaques dans le cerveau qui causent des maladies.”
De telles électrodes pourraient également faire partie des thérapies de stimulation électrique, qui sont déjà utilisées pour supprimer les tremblements dans des conditions telles que la maladie de Parkinson.
