Schéma du prototype d’implant – les versions futures pourraient comporter beaucoup plus de réservoirs de médicaments.
Bien qu’il existe déjà toute une série d’implants qui distribuent des médicaments à l’intérieur du corps, la plupart d’entre eux ne peuvent pas être contrôlés de l’extérieur ou doivent être retirés chirurgicalement. Un nouvel implant utilise la lumière pour éviter ces deux problèmes.
La majorité des implants médicamenteux existants se présentent sous l’une des deux formes suivantes.
L’un d’eux se biodégrade de manière inoffensive au fil du temps – il n’est donc pas nécessaire de l’enlever – mais il ne délivre son médicament qu’à un rythme prédéfini. Cela signifie que si le patient a besoin que son implant libère une plus grande quantité d’un médicament antidouleur à certains moments, par exemple, il n’a aucun moyen de le lui faire faire.
L’autre type d’implant peut être activé à distance par des signaux radio ou d’autres moyens, mais il contient des composants électroniques qui ne sont pas biodégradables. Cela signifie que si le patient ne veut pas que le dispositif reste indéfiniment dans son corps, où il pourrait potentiellement causer des problèmes à l’avenir, il doit être retiré au cours d’une seconde procédure chirurgicale.
Mis au point par des scientifiques du Shirley Ryan AbilityLab de Chicago et de la Northwestern University, ce nouveau dispositif expérimental combine les meilleures caractéristiques des deux types d’implants.
Une autre vue de l’implant
Le prototype actuel est composé de magnésium, de molybdène et d’un polymère polyanhydride – tous biodégradables – et comprend trois réservoirs remplis de médicaments, chacun étant incorporé dans une batterie biodégradable. L’anode de cette batterie scelle le réservoir et est reliée à sa cathode par l’intermédiaire d’un phototransistor.
La résistance électrique du phototransistor diminue lorsqu’il est exposé à une certaine longueur d’onde de lumière, ce qui court-circuite la batterie. L’anode d’étanchéité du réservoir se corrode en conséquence, ce qui permet au médicament de se diffuser dans les tissus environnants.
Le phototransistor de chaque réservoir étant sensible à une longueur d’onde différente, l’implant est capable de libérer les médicaments trois fois, en utilisant à chaque fois un type de lumière différent. Dans les tests de laboratoire réalisés jusqu’à présent, l’implant a été utilisé avec succès pour libérer la lidocaïne, un médicament antidouleur, chez des rats. La source lumineuse était constituée de trois diodes électroluminescentes externes de couleurs différentes, qui brillaient à travers la peau des animaux et les tissus sous-jacents au niveau du site d’implantation.
« Cette technologie représente une percée qui comble les lacunes des systèmes actuels d’administration de médicaments – une percée qui pourrait avoir des implications importantes et radicales dans tous les domaines, de l’épidémie d’opioïdes à la manière dont les traitements contre le cancer sont administrés avec précision », a déclaré le Dr Colin Franz, du Shirley Ryan AbilityLab, qui a dirigé l’étude avec le Dr Yamin Zhang et le Dr John Rogers, de l’Université Northwestern.
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2217734120
