(Phys.org)—Et si les sutures pouvaient être recouvertes de capteurs pour surveiller les plaies et accélérer la cicatrisation ? Une étude récente publiée dans la revue Petit indique des matériaux et des méthodes qui montrent qu'il peut faire partie de l'avenir de la science médicale. Des chercheurs travaillant avec des matériaux avancés appliqués à la médecine ont construit des sutures « intelligentes » avec des capteurs de silicium ultrafins pour mesurer la température au niveau d'une plaie (des températures élevées indiquent une infection) et pour fournir de la chaleur à un site de plaie pour faciliter la cicatrisation. L'étude, publié en ligne, s'intitule "Mince, Capteurs et actionneurs flexibles en tant que sutures chirurgicales « instrumentées » pour la surveillance et le traitement ciblés des plaies." Les auteurs de l'étude présentent deux types de capteurs de température sur les sutures, une diode au silicium qui décale la sortie de courant avec la température, et résistance nanomembranaire en platine, changer sa résistance avec la température. Les filaments d'or qui s'échauffent lorsque le courant les traverse servent de micro-chauffage.

Technology Review explique comment les chercheurs utilisent des produits chimiques pour découper un film ultrafin de silicium d'une plaquette de silicium. Avec un tampon en caoutchouc, ils soulèvent et transfèrent les nanomembranes sur des bandes de polymère ou de soie. Ils déposent des électrodes métalliques et des fils sur le dessus et encapsulent l'appareil dans un revêtement époxy.

La forme du design est serpentine pour permettre l'élasticité. Comme le silicium est cassant. les nanomembranes sont minces et disposées selon un motif sinueux. John A. Rogers, co-auteur de l'étude et professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, travaillé avec l'équipe d'étude sur les sutures intelligentes. *. Rogers, depuis quelques années, a été intrigué par le potentiel de « l'étirable » en tant que prochaine vague dans le domaine de l'électronique. Ses intérêts de recherche incluent les capacités qui peuvent être atteintes grâce à des technologies extensibles.

Les auteurs de l'étude déclarent que « une bonne cicatrisation de la peau incisée est essentielle aux processus naturels de réparation des tissus. Les concepts de l'électronique en silicium flexible permettent l'intégration d'actionneurs, capteurs et une variété de dispositifs semi-conducteurs sur de fines bandes de plastique ou de biopolymères, pour produire des fils de suture « instrumentés » pour surveiller et accélérer la cicatrisation des plaies dans ce contexte. Les systèmes bifaciaux de ce type présentent diverses classes de fonctionnalité, dans des modèles animaux vivants. Une modélisation détaillée de la mécanique révèle les distributions de contraintes et de déformations dans de telles applications, pour soutenir les stratégies de conception pour un fonctionnement robuste."

MC10, un Cambridge, Démarrage du Massachusetts, dont Rogers est cofondateur, travaille sur la fourniture de « courbure, envelopper et étirer l'électronique dans de nouveaux facteurs de forme. L'entreprise a utilisé des prototypes de laboratoire de Rogers.

La technologie présentée dans Petit a été démontré sur des animaux. Dans les tests sur les animaux, les chercheurs ont pu lacer les sutures à travers la peau, tirez-les fort, et nouez-les sans dégrader les appareils. Les chercheurs ont testé à la fois la flexibilité et la ténacité sur des incisions dans la peau de rat.

Rogers, en parlant des développements futurs, imagine que la plus grande valeur de sutures comme celle-ci serait si l'on pouvait en libérer des médicaments de manière programmée. Il a dit que cela pourrait être fait en enduisant les fils électroniques de polymères infusés de médicaments, qui libérerait des produits chimiques lorsqu'il était déclenché par la chaleur ou une impulsion électrique.

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