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Petit implant biodégradable pour relâcher l'anesthésique local à l'intérieur du fuselage

Les patients équipent couramment d'une expérience prothétique orthopédique par période de douleur forte après la chirurgie. Dans un effort pour régler la douleur, les chirurgiens injectent des calmants dans le tissu pendant le fonctionnement. Quand cela s'use hors circuit un jour ou deux plus tard, les patients sont morphine donnée par un cathéter mis près de la colonne vertébrale. Pourtant les cathéters ne sont pas particulièrement confortables, et les médicaments écartent dans tout le fuselage, affectant tous les organes.

Les chercheurs dans le laboratoire des microsystèmes d'EPFL travaillent maintenant à un implant biodégradable qui relâcherait un anesthésique local sur demande au-dessus de plusieurs jours. Non seulement cet implant réduirait-il le malaise postopératoire des patients, mais il n'y aurait aucun besoin davantage de chirurgie de l'enlever. Ils ont développé un circuit électronique biodégradable minuscule, effectué à partir du magnésium, qui pourrait être passionné sans fil de l'extérieur du fuselage.

Une fois intégré dans le dispositif final, le circuit laissera relâcher des quantités réglées d'anesthésique dans un emplacement spécifique au-dessus de plusieurs jours. Après ce, l'implant dégradera en toute sécurité à l'intérieur du fuselage. Cette recherche a été publiée en matériaux fonctionnels avancés.

Une capsule avec plusieurs réservoirs

Le circuit électronique - un circuit résonnant sous forme de petite spirale - est juste quelques microns épais. Une fois exposé à un champ électromagnétique alternatif, le résonnateur spiralé produit un courant électrique qui produit la chaleur.

L'objectif final des chercheurs est d'appareiller les résonnateurs avec les capsules remplies de calmant et puis de les insérer dans le tissu pendant la chirurgie. Les teneurs des capsules pourraient être relâchées quand un champ électromagnétique envoyé de l'extérieur du fuselage fond la membrane de capsule.

Nous sommes à une étape clé dans notre projet, parce que nous pouvons maintenant fabriquer les résonnateurs qui fonctionnent à différentes longueurs d'onde. Cela signifie que nous pouvons relâcher les teneurs des capsules individuellement en sélectant différentes fréquences. » Le procédé de chaleur-et-desserrage devrait prendre moins qu'une seconde.

Stagiaire de Matthieu Rüegg, de PhD, EPFL et l'auteur important de l'étude

Une technique de fabrication nouvelle

Les chercheurs ont dû devenir créatifs quand elle est venue heure de fabriquer leurs résonnateurs biodégradables. « Nous avons immédiatement éliminé n'importe quel procédé de fabrication que le contact impliqué avec de l'eau, puisque le magnésium dissout en juste quelques secondes, » indique Rüegg. Elles ont fini vers le haut de former le magnésium en le déposant sur un substrat et puis en le versant avec des ions. « Qui nous a donné plus de souplesse dans l'étape de modèle, » il ajoute. Ils pouvaient éventuellement produire certains des plus petits résonnateurs de magnésium dans le monde : deux microns d'épaisseur, avec un diamètre de trois mm.

L'invention de l'équipe n'est pas tout à fait prête pour la salle d'opération. « Nous devons toujours travailler à intégrer les résonnateurs dans le dispositif final et prouver qu'il est possible de relâcher des médicaments in vitro et in vivo, » conclut Ruegg.

Source:
Journal reference:

Rüegg, M. et al. (2019) Biodegradable Frequency‐Selective Magnesium Radio‐Frequency Microresonators for Transient Biomedical Implants. Advanced Functional Materials. doi.org/10.1002/adfm.201903051.