Un nouveau dispositif capable de fournir de l'énergie à certains implants médicaux a été développé par des scientifiques des États-Unis. Une puce à base de silicium-platine qui s'insère dans la tête d'une personne produira de l'électricité à partir du glucose.
On sait que tout ce qui est nouveau est bien oublié: l’idée d’utiliser le glucose comme source d’énergie électrique n’est pas nouvelle. Dans les années 1970, les experts ont prouvé que l'on pouvait «nourrir» les stimulateurs cardiaques avec du glucose. Cependant, ce développement a été abandonné au profit de batteries lithium-ion plus puissantes.
Pendant ce temps, le glucose est une source d'énergie pour les êtres vivants. Dans le corps humain, la dégradation des glucides conduit à sa formation.
La conversion du glucose en énergie pour les cellules a lieu pendant la glycolyse. Dans ce cas, la division du glucose et la formation du nucléotide adénosine triphosphate (ou ATP), une source d'énergie universelle pour tous les processus biochimiques se produisant dans les systèmes vivants, a lieu.
Pour utiliser cette énergie presque illimitée du corps humain au profit d'implants, des scientifiques américains ont créé une puce électronique semi-conductrice à base de silicium.
Elle n'utilisait pas de composants organiques: la puce est constituée d'un catalyseur au platine qui élimine les électrons des atomes qui composent la molécule de glucose, imitant ainsi l'activité des enzymes cellulaires qui décomposent le glucose pour produire de l'ATP.
La puce peut fournir jusqu'à 180 microwatts. Cela, selon les développeurs, est suffisant pour alimenter des implants à ultra basse énergie.
«Il deviendra bientôt courant d'installer des implants pour les personnes atteintes de lésions médullaires. Dans de tels cas, nous aurons besoin d'un appareil que nous avons inventé pour générer de l'énergie, déclare l'un des auteurs de l'étude, Benjamin Rapoport, qui travaille dans le cadre du programme conjoint Harvard-Massachusetts Institute of Technology Sciences de la santé et technologie. La puce permettra aux patients de bouger à nouveau les bras et les jambes.
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Le lieu suspecté d'implantation de la puce est ce qu'on appelle l'espace sous-arachnoïdien. Il s'agit de la cavité entre les méninges remplie de liquide céphalo-rachidien (LCR).
CSF fournit un environnement approprié pour les piles à combustible implantables. Premièrement, une réponse immunitaire minimale du corps est attendue. Deuxièmement, il contient des centaines de fois moins de protéines que, par exemple, dans le sang, il est donc moins probable que la puce devienne envahie par les tissus. Troisièmement, le niveau de glucose dans le liquide céphalo-rachidien est suffisant.
La sécurité de l'implant a été vérifiée par des scientifiques dans les calculs de consommation de glucose et l'analyse du bilan d'oxygène. Ainsi, la proportion estimée de glucose utilisée était de 2,8 à 28% de la quantité renouvelée périodiquement, ce qui ne devrait pas provoquer d'effets secondaires.
Selon les chercheurs, la puce n'a pas encore été testée sur des animaux et des humains, mais cette étape de développement est dans les plans immédiats des scientifiques.
Un article du magazine PLoS ONE en dit plus sur la puce.