L’électrothérapie est une méthode de traitement médical qui utilise des courants électriques pour stimuler les tissus et le système nerveux du corps. Elle est généralement utilisée pour des maladies chroniques comme la maladie de Parkinson ou les troubles du rythme cardiaque. Cependant, il existe diverses maladies non chroniques comme le cancer ou les lésions nerveuses qui pourraient bénéficier de l’électrothérapie. Le défi réside dans la nécessité d’une chirurgie pour placer les électrodes métalliques nécessaires au traitement. Dans des tissus sensibles, comme le cerveau, cela implique souvent une procédure très complexe.
Heureusement, des chercheurs de l’Université de Lund et de l’Université de Göteborg en Suède ont mis au point des électrodes organiques temporaires qui peuvent être intégrées de manière transparente aux systèmes biologiques. Ils ont développé une technique où des nanoparticules sont injectées dans le tissu à l’aide d’une aiguille de la taille d’un cheveu humain. Ces particules, composées de petites chaînes moléculaires (polymères), s’auto-organisent ensuite en une structure conductrice et s’intègrent aux cellules du corps. Cette méthode, publiée dans Nature Communications, ouvre la voie à un avenir où la bioélectronique peut être implantée et retirée du corps sans chirurgie.
Quels sont les avantages des électrodes organiques ?
Cette approche se distingue des méthodes conventionnelles par son caractère peu invasif. De plus, les particules se dégradent et sont éliminées du corps après le traitement, ce qui évite la nécessité d’une ablation chirurgicale. Les électrodes qui se forment couvrent des zones plus grandes que les électrodes métalliques utilisées aujourd’hui, ce qui peut rendre le traitement plus efficace.
Voici une vidéo expliquant ce concept :
Leur travail intègre naturellement l’électronique avec les systèmes biologiques, ce qui ouvre des possibilités de thérapies pour des maladies non chroniques, difficiles à traiter. Dans l’étude, ils ont utilisé des poissons zèbres, un excellent modèle pour étudier les électrodes organiques dans les structures cérébrales, explique Martin Hjort, chercheur à l’Université de Lund et premier auteur de l’étude.
Comment fonctionne la technique d’injection des nanoparticules ?
Les chercheurs ont utilisé des nanoparticules composées de poly(3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDOT), un polymère conducteur biocompatible et biodégradable. Ils ont dissous ces nanoparticules dans une solution aqueuse contenant un agent réducteur et un agent stabilisant. Ils ont ensuite injecté cette solution dans le tissu cible à l’aide d’une micro-aiguille creuse.
Une fois injectées, les nanoparticules s’auto-assemblent en une structure tridimensionnelle conductrice qui épouse la forme du tissu. Cette structure peut ensuite être connectée à un dispositif externe qui délivre des stimuli électriques au tissu. Les chercheurs ont testé cette technique sur le cerveau de poissons zèbres et ont observé que les cellules nerveuses réagissaient aux signaux électriques transmis par les électrodes organiques. Ils n’ont pas constaté de dommages tissulaires ni de réponse immunitaire indésirable.
Quelles sont les applications potentielles de cette technique ?
Cette technique offre un potentiel de traitement pour diverses maladies non chroniques qui pourraient bénéficier d’une stimulation électrique, comme le cancer, les lésions nerveuses, l’épilepsie ou la dépression. Elle pourrait également être utilisée pour étudier le fonctionnement du cerveau ou d’autres organes en temps réel.
Les chercheurs envisagent de poursuivre leurs travaux en optimisant les propriétés des nanoparticules, en testant la technique sur d’autres tissus et modèles animaux, et en explorant les possibilités de contrôler à distance les électrodes organiques. Ils espèrent que leur technique contribuera à révolutionner l’électrothérapie et à améliorer la qualité de vie des patients.
