Nous pourrions bientôt revivre le film «Le Voyage Fantastique » où de minuscules appareils médicaux nagent à travers notre corps pour délivrer des médicaments ou diagnostiquer des maladies, mais garder une trace de tous ces petits explorateurs peut être délicat. Une nouvelle invention de Caltech pourrait faciliter cette tâche. C’est une puce remplie de capteurs qui peuvent effectuer un ping (un test de connexion) de son emplacement dans le corps grâce à la technologie inspirée de l’IRM.
Il peut être difficile de vérifier les effets à l’intérieur du corps d’un patient sans être trop invasif, mais les «pilules intelligentes» pourraient constituer une alternative facile à avaler. Jusqu’à présent, ces dispositifs de diagnostic incluent une sorte de capteur pour mesurer les concentrations de gaz dans l’intestin et une petite caméra pour extraire des images là où les coloscopies ne peuvent pas atteindre. Le nouvel appareil de Caltech pourrait éventuellement faire partie de ces systèmes, ce qui permet aux médecins de surveiller les progrès de la pilule par le patient.
« Le rêve est que nous aurons des appareils à l’échelle microscopique qui parcourent notre corps et diagnostiquent des problèmes ou corrigent des choses », explique Azita Emami, co-chercheuse principale à l’étude. « Auparavant, l’un des défis était qu’il était difficile de dire où ils se trouvaient dans le corps ».
Pour résoudre ce problème, l’équipe a développé un dispositif appelé «Emetteurs Adressables fonctionnant comme des Spins Magnétiques » (ATOMS : Addressable Transmitters Operated as Magnetic Spins). Le prototype mesure 1,4 millimètre carré, environ 250 fois plus petit qu’un centime, et est renfermé dans ce petit espace, un capteur de champ magnétique, des antennes intégrées, une source d’alimentation sans fil et un circuit de localisation qui répond au champ magnétique changeant autour de celui-ci pour préciser l’emplacement de la puce dans le corps.
« Un principe clé de l’IRM est qu’un gradient de champ magnétique fait que les atomes à deux endroits différents résonnent à deux fréquences différentes, ce qui permet de dire facilement où ils se trouvent », explique Mikhail Shapiro, chercheur co-responsable du projet. « Nous voulions incarner ce principe élégant dans un circuit intégré compact. Les appareils ATOMS résonnent également à différentes fréquences selon leur emplacement dans un champ magnétique ».
Selon l’équipe, ce fut un défi d’équilibrer la petite taille, la faible consommation d’énergie et la précision de la localisation dans le prototype d’ATOMS, mais finalement, il s’est avéré efficace dans les tests chez la souris.
Cette version antérieure de l’appareil était principalement une démo technique pour le système de suivi, mais à long terme, les puces pourraient être intégrées dans d’autres appareils à l’échelle microscopique qui patrouillent dans le corps pour le cancer ou les artères obstruées.
http://authors.library.caltech.edu/79636/
