Une étude utilise du sucre pour fabriquer et administrer des implants cérébraux de type pudding qui réduisent la réponse des corps étrangers – Technoguide

Les implants cérébraux sont utilisés pour traiter les dysfonctionnements neurologiques et leur utilisation pour améliorer les capacités cognitives est un domaine de recherche prometteur. Les implants peuvent être utilisés pour surveiller l’activité cérébrale ou stimuler certaines parties du cerveau à l’aide d’impulsions électriques. Dans l’épilepsie, par exemple, les implants cérébraux peuvent déterminer où dans le cerveau les crises se produisent.

Au fil du temps, les implants déclenchent une réponse de corps étranger, créant une inflammation et des tissus cicatriciels autour de l’implant qui réduisent leur efficacité.

Le problème est que les implants traditionnels sont beaucoup plus rigides que les tissus cérébraux, qui ont une douceur comparable à celle du pudding. Le stress entre l’implant et le tissu causé par un mouvement constant du cerveau par rapport à l’implant signale au corps de traiter l’implant comme un objet étranger. Cette interaction entre l’implant et le cerveau est similaire à un couteau coupant dans un morceau de pudding. Un implant aussi mou qu’un tissu cérébral serait idéal, mais de tels implants souples seraient difficiles à fabriquer et à implanter à l’échelle microscopique.

Une équipe de chercheurs du Neuro (Institut-Hôpital neurologique de Montréal) et du Département de génie biomédical de McGill a trouvé une solution utilisant du silicone et du sucre.

En utilisant des polymères de silicone, largement connus pour leurs applications médicales, les scientifiques ont pu fabriquer l’implant cérébral le plus doux à ce jour avec l’épaisseur d’un mince fil à coudre (~ 0,2 mm) et la consistance d’un pudding mou – aussi doux que le cerveau lui-même. Ils ont ensuite pu l’implanter dans le cerveau en utilisant une astuce du livre de cuisine.

Ils ont adopté des techniques de cuisson classiques de fusion du sucre, de caramélisation et de moulage à la fois pour la fabrication de l’implant, ainsi que pour l’encapsuler dans une aiguille en sucre durci.

Lorsqu’elle est insérée chirurgicalement dans le cerveau d’un rat anesthésié, l’aiguille à sucre a transporté l’implant au bon endroit et s’est dissoute en quelques secondes, laissant l’implant délicat en place. Le sucre n’est pas toxique et est naturellement métabolisé par le cerveau. En examinant les tissus cérébraux trois et neuf semaines après l’implantation, l’équipe a trouvé une densité neuronale plus élevée et une réponse de corps étrangers plus faible par rapport aux implants traditionnels.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour développer des implants souples électriquement actifs et pour prouver l’innocuité et l’efficacité de la technique chez l’homme, elle pourrait un jour être utilisée pour libérer le potentiel des implants cérébraux dans le traitement des maladies et des dysfonctionnements neurologiques.

«Les implants que nous avons créés sont si souples que le corps ne les considère pas comme une menace importante, ce qui leur permet d’interagir avec le cerveau avec moins d’interférences», explique Edward Zhang, premier auteur de l’étude. «Je suis enthousiasmé par l’avenir de la technologie des implants cérébraux et je crois que notre travail aide à ouvrir la voie à une nouvelle génération d’implants souples qui pourraient faire des implants cérébraux un traitement médical plus viable.

«En réduisant la réponse inflammatoire du cerveau, nos nouveaux implants très souples sont une bonne chose pour le cerveau et une bonne chose pour le fonctionnement à long terme d’un implant», déclare Tim Kennedy, chercheur au Neuro et le co- auteur principal. “L’aiguille à sucre miniature conçue par Zhang est une solution douce pour placer l’implant ultra-doux dans un tissu cérébral tout aussi mou.”

«La recherche en génie biomédical vise à rendre possible l’impossible», déclare David Juncker, professeur de génie biomédical à McGill et coauteur principal de l’étude. “Ici, nous avons décidé de fabriquer un implant aussi doux que le cerveau et de l’implanter dans le cerveau, ce qui était un défi majeur. Nous sommes enthousiasmés par les résultats et la possibilité qu’il ouvre à des implants cérébraux durables et bien tolérés”

Cette étude a été publiée dans le numéro de mars de la revue Advanced Materials Technologies. Il a été financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, les Instituts de recherche en santé du Canada et Healthy Brains, Healthy Lives.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université McGill. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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