Pansements bioniques

Les ingénieurs du MIT ont conçu ce qui pourrait être le pansement du futur : un matériau collant, extensible et semblable à un gel qui peut incorporer des capteurs de température, des lumières LED et d'autres appareils électroniques, ainsi que de minuscules réservoirs et canaux pour l'administration de médicaments. Le matériau libère des médicaments en réponse aux changements de température de la peau et peut être conçu pour s'allumer si, par exemple, le médicament s'épuise.

Lorsque le pansement est appliqué sur une zone très flexible, comme le coude ou le genou, il s'étire avec le corps, gardant l'électronique intégrée fonctionnelle et intacte.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mars 2016

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La clé de la conception est une matrice d'hydrogel conçue par Xuanhe Zhao, professeur agrégé de génie mécanique. L'hydrogel est un matériau caoutchouteux, principalement composé d'eau, conçu pour se lier fortement à des surfaces telles que l'or, le titane, l'aluminium, le silicium, le verre et la céramique, permettant d'intégrer l'électronique.

Dans la revue Matériaux avancés , l'équipe signale l'intégration d'électronique telle que des fils conducteurs, des puces semi-conductrices, des lumières LED et des capteurs de température dans l'hydrogel. Zhao dit que l'électronique recouverte d'hydrogel peut être utilisée non seulement à la surface de la peau mais aussi à l'intérieur du corps, par exemple, comme capteurs de glucose ou même comme sondes neurales.

L'électronique intégrée dans les polymères est liée à l'hydrogel.

Les hydrogels synthétiques typiques sont cassants et à peine étirables, et ils adhèrent faiblement aux autres surfaces. Pour contourner ces défis, l'équipe de Zhao a proposé une stratégie de conception générale pour des hydrogels robustes, mélangeant de l'eau avec de petites quantités de biopolymères sélectionnés pour créer des matériaux souples et extensibles avec une rigidité de 10 à 100 kilopascals, soit environ la gamme des tissus mous humains. Les chercheurs ont également conçu un moyen de lier fortement l'hydrogel à diverses surfaces non poreuses.

Dans la nouvelle étude, le groupe a intégré des capteurs de température électroniques et de minuscules réservoirs de médicaments dans une feuille d'hydrogel pour créer ce qu'ils appellent un pansement intelligent. Ils ont également créé des voies permettant aux médicaments de circuler à travers l'hydrogel, soit en insérant des tubes à motifs, soit en perçant de minuscules trous à travers la matrice. Ils ont placé le pansement sur diverses régions du corps et ont constaté que même lorsqu'il était fortement étiré, il continuait à surveiller la température de la peau et à libérer des médicaments en fonction des lectures du capteur.

Les chercheurs disent qu'une application immédiate de la technologie pourrait être le traitement des brûlures ou d'autres affections cutanées. À terme, il pourrait être utilisé comme support pour des sondes neurales ou des capteurs de glucose.

Si vous souhaitez mettre l'électronique en contact étroit avec le corps humain pour des applications telles que la surveillance des soins de santé et l'administration de médicaments, il est généralement souhaitable de rendre les appareils électroniques souples, humides et extensibles pour s'adapter à l'environnement du corps humain, Zhao dit. C'est la motivation de l'électronique hydrogel extensible.

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