Le stimulateur cardiaque du futur ? Peut-être que ce sera un tatouage sur le cœur

Imaginez un plâtre. Est-ce que tu le vois? C’est aussi mince qu’un timbre-poste. Ou, si vous préférez, il a l’épaisseur presque impalpable d’une mèche de cheveux. Et puis pensez à une structure si fine, presque comme du papier de soie, qu’elle est appliquée comme un tatouage sur la paroi du cœur.

Si vous pouvez imaginer quelque chose comme ça, vous regardez probablement le premier implant cardiaque en graphène décrit par des experts de l’Université du Texas à Austin et Northwestern sur les pages de Matériaux avancés.

C’est un prototype qui a une caractéristique vraiment inestimable. Ce n’est pas un instrument miniaturisé qui est placé dans le corps comme c’est le cas avec les stimulateurs cardiaques et les défibrillateurs actuellement implantés, mais devient plutôt une sorte de tatouage qui s’intègre parfaitement dans la paroi du cœur jusqu’à ce qu’il épouse parfaitement les contours du cœur. De plus, il est si robuste et élastique qu’il peut supporter sans difficulté les contractions cardiaques (expérimentalement pour le moment).

Les ingrédients”? Graphène avec lumière

Le système a été réalisé en graphène, en raison des caractéristiques de ce matériau qui allie une grande résistance à la légèreté et à la capacité de conduire des signaux électriques. Nous n’en sommes qu’au début des expériences en laboratoire, mais on a vu que le « tatouage du stimulateur cardiaque » pouvait être appliqué sur le cœur.

Et c’est l’étape clé pour les développements futurs possibles de la recherche, comme le souligne l’un des coordonnateurs de la recherche dans un communiqué de presse de l’université, Igor Efimovqui a collaboré avec Dmitri Kirev: “L’appareil est doux et flexible mais s’adapte également intimement et sans couture directement au cœur pour fournir des mesures plus précises.” Le graphène, issu de carbone particulièrement fin et résistant, a notamment été choisi pour sa biocompatibilité maximale. De plus, il a déjà été utilisé en clinique et semble optimal pour servir d’interface entre le monde de l’électronique et la physiologie humaine.

Comment fonctionne le stimulateur cardiaque-tatouage

Contrairement aux détecteurs/stimulateurs appliqués sur l’épiderme, il est devenu ici indispensable de s’assurer que le dispositif expérimental puisse entrer en contact direct avec le cœur.

Pour ce faire, du graphène a été inséré à travers un trou dans une membrane de silicone souple et élastique. Puis un faisceau d’or presque invisible, de 10 microns d’épaisseur, a été inséré pour servir de connecteur entre le graphène et l’extérieur, dans le but d’enregistrer les battements cardiaques, de transmettre les signaux vers l’extérieur puis de transposer les stimuli capables de rétablir le rythme cardiaque. L’ensemble, d’un dixième de millimètre d’épaisseur, était calqué sur le modèle du cœur animal.

L’outil a été testé pendant deux mois sur un cœur battant à température corporelle. Étant transparent, le tatouage au graphène a également été utilisé pour leoptocardiographie, c’est-à-dire pour le suivi et la modulation ultérieure du rythme, d’une manière potentiellement plus précise pour le contrôle d’éventuelles arythmies. Selon Efimov, grâce au fait que l’appareil puisse combiner des fonctions électriques et optiques, il sera possible d’avoir des informations plus précises.

Pendant ce temps, les plâtres tentent d’étudier les émotions

Ces dernières semaines, d’autres chercheurs de l’université texane ainsi que des universitaires de divers centres de recherche ont présenté sur Communication Nature un “détecteur” adhésif capable d’enregistrer des informations sur l’état émotionnel simplement en captant l’humidité sur la paume de la main.

Le “patch” de graphène a dans ce cas pour tâche de détecter la situation, pratiquement totalement invisible pour éviter le risque de stigmatisation, connecté à une smartwatch capable de percevoir les variations enregistrées.

La recherche a été coordonnée par Nanshu Lu qui a mis au point une station pertinente très fine, reliant ce qui est signalé à une smartwatch à détecteur. Comment ça marche? Le graphène a été utilisé comme composant d’un ruban serpentin qui, lorsqu’il coule, vous permet de résister à l’effort des mouvements quotidiens de la main et d’empêcher la très fine bande adhésive de se détacher. Et donc aussi le contrôle de l’anxiété et d’autres réactions de stress directement à travers l’épiderme pourrait devenir une réalité.