L’innovation scientifique n’a de cesse de repousser les limites de la médecine moderne. Récemment, une équipe suédoise a exploré l’utilisation de l’or pour concevoir des électrodes biocompatibles, promettant de révolutionner le traitement de diverses affections neurologiques. Laissez-vous surprendre par les perspectives offertes par ce matériau noble dans le domaine médical.
En un mot: Quand on pense à l’or, on pense sans doute à des bijoux ou à des lingots. Mais une équipe de l’université de Linköping en Suède a utilisé ce métal pour créer des électrodes qui interagissent avec le système nerveux humain, et ce d’une manière totalement nouvelle. Ils ont conçu des nanofils d’or suffisamment souples et extensibles pour être véritablement biocompatibles et connectés au système nerveux.
Leurs travaux, publiés dans la revue Small, pourraient ouvrir la voie à de nouveaux types d’implants et d’interfaces médicales qui s’approchent de nos nerfs sans les endommager. Ces appareils électroniques pourraient aider à traiter des maladies comme l’épilepsie, la maladie de Parkinson, la paralysie ou la douleur chronique en s’intégrant parfaitement au corps.
« Les conducteurs classiques utilisés en électronique sont des métaux, qui sont très durs et rigides. Les propriétés mécaniques du système nerveux font plutôt penser à celles d’une gelée molle », explique le professeur de science des matériaux Klas Tybrandt, qui a dirigé les recherches. « Pour obtenir une transmission précise du signal, nous devons nous rapprocher très près des fibres nerveuses concernées. »
Cependant, comme le corps est constamment en mouvement, il est difficile d’obtenir un contact étroit entre les matériaux durs et mous. L’utilisation d’électrodes souples et extensibles résout ce problème, car elles n’endommagent pas autant les tissus que les électrodes métalliques rigides. Mais les rendre suffisamment conductrices tout en étant biocompatibles représente un défi majeur, et c’est là qu’interviennent les nanofils d’or.
L’équipe de Tybrandt a intégré des filaments d’or incroyablement fins (environ 1 000 fois plus fins qu’un cheveu humain) dans du caoutchouc de silicone souple et flexible pour créer ses électrodes. Le silicone est déjà utilisé pour des implants comme les implants mammaires, et l’or et le platine sont également courants dans les dispositifs médicaux.
Mais jusqu’à présent, fabriquer des nanostructures longues et étroites à partir d’or était une tâche ardue. Les chercheurs ont trouvé une solution astucieuse en commençant par de fins nanofils d’argent, beaucoup plus faciles à fabriquer grâce aux propriétés uniques de l’argent.
Laura Seufert, doctorante dans le groupe de recherche de Klas Tybrandt, a décidé d’utiliser un nanofil d’argent comme modèle pour faire pousser de l’or autour. L’argent est ensuite retiré, laissant derrière lui une structure composée à plus de 99 % d’or pur.
Le processus est délicat, mais il en vaut la peine pour créer des électrodes qui combinent une conductivité électrique élevée avec la souplesse et la biocompatibilité nécessaires pour interagir avec le corps à long terme. Les tests ont montré que le matériau devrait rester stable pendant au moins trois ans après l’implantation.
Pour démontrer leurs électrodes en or souple, les chercheurs ont travaillé avec le neurologue de Linköping Simon Farnebo pour stimuler et enregistrer avec succès les signaux des nerfs des rats.
Maintenant que les bases sont posées, l’équipe tente d’affiner le matériau pour créer des électrodes encore plus petites, capables de se rapprocher des cellules nerveuses individuelles. Des stimulateurs cardiaques aux interfaces cerveau-ordinateur, l’avenir de la bioélectronique pourrait bien avoir un côté doré – ou du moins, des nanofils dorés qui tirent les ficelles en coulisses.