Les principaux auteurs de l'étude sont (de gauche à droite) :le chercheur postdoctoral Menahem Rotenberg, l'étudiante au doctorat Ramya Parameswaran et l'étudiante diplômée Kelliann Koehler. Crédit :Prof. Bozhi Tian
Des scientifiques de l'Université de Chicago ont mis au point une technique qui pourrait un jour créer un stimulateur cardiaque fonctionnant à l'aide de minuscules impulsions lumineuses.
"C'est essentiellement une minuscule cellule solaire, qui stimule le muscle cardiaque d'une manière tout à fait unique, " dit Boji Tian, un professeur agrégé de chimie qui examine des moyens innovants de contrôler la biologie avec la lumière.
Dans une étude publiée le 11 décembre dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , Tian et son équipe décrivent comment ils ont créé un maillage flexible en silicium, que lorsqu'il est activé par des éclairs de lumière, crée un petit effet électrochimique qui encourage le cœur à battre.
Ils ont commencé avec l'un de leurs propres modèles précédemment utilisé pour stimuler les neurones, mais a rendu le maillage plus fin pour s'enrouler facilement autour du cœur et a parsemé de minuscules nanofils sur sa surface pour se fixer aux cellules cardiaques.
Un petit faisceau optique balaie la zone avec un laser. Chaque flash active les cellules, faire battre le cœur à la même fréquence que la lumière. (Le balayage au lieu de briller directement sur une zone rend l'appareil plus efficace et évite de fournir trop d'énergie aux cellules, qui peuvent les endommager, dit Tian.)
"Contrairement aux stimulateurs cardiaques d'aujourd'hui, cette méthode semble « entraîner » le muscle cardiaque à battre, " a déclaré Tian. Il faut un certain temps pour que l'effet se fasse sentir, mais les muscles continuent à tirer pendant un certain temps après l'arrêt des impulsions lumineuses.
La méthode n'en est qu'à ses débuts. S'il est implanté chez l'homme, le maillage pourrait être injecté sur le site cible, et une petite fibre optique qui fournirait les impulsions lumineuses pourrait être insérée par chirurgie mini-invasive, dit Tian.