Les grandes avancées en matière de technologie médicale

Alors que la technologie continue de dicter le rythme des progrès de la recherche biomédicale et des soins de santé, la ligne traditionnelle entre l’ingénierie et la science médicale s’amenuise de plus en plus. Et comme les machines médicales et les ordinateurs qui les alimentent deviennent plus petits, plus rapides et plus intelligents, l’industrie des dispositifs médicaux facilite la pratique médicale pour les médecins, est plus efficace pour les patients et coûte moins cher pour l’ensemble du système de santé.

Selon les observateurs de l’industrie, un changement radical est la “convergence” de la technologie axée sur le consommateur vers le monde jadis clarifié de la conception des appareils. Comme l’a récemment indiqué, l’allongement de l’espérance de vie va entraîner une forte augmentation de l’incidence des maladies liées à l’âge, telles que les maladies cardiaques, la démence, les accidents vasculaires cérébraux, les troubles pulmonaires et le cancer. Les technologies sans fil capables de détecter et de traiter les premiers signes de maladie deviendront des défenses de première ligne contre ces principales causes de décès, tandis que les dispositifs qui aident les patients à gérer plus efficacement leurs propres maladies chroniques amélioreront considérablement leur qualité de vie tout en réduisant la demande de traitements plus avancés. Des moniteurs conviviaux, portables ou discrets, comprenant une gamme de capteurs et de dispositifs de communication. On a identifié plusieurs collaborations industrielles entre de grands développeurs d’appareils et des entreprises technologiques afin d’intégrer un large éventail de mesures médicales dans des appareils plus simples.

Pour avoir une idée de la manière dont ces tendances se manifestent aujourd’hui, voici un aperçu sélectif de cinq des orientations les plus remarquées de l’année dernière dans le domaine des technologies des dispositifs médicaux.

Les nanorobots sont capables de reconnaître les cellules cancéreuses et d’interagir avec elles, sans causer de dommages aux cellules saines.

1) Nanothérapie du cancer
Les nanotechnologies répondent au besoin de la science médicale de disposer de traitements plus précis, moins invasifs, moins coûteux et moins compliqués à administrer que les méthodes traditionnelles. Cela se traduit par de meilleurs résultats pour les patients, des coûts de santé moins élevés et un accès plus large aux services de santé dans les régions du monde qui manquent de ressources.

Les nanodispositifs et matériaux médicaux sont déjà largement utilisés. Les nanoparticules inorganiques de matériaux synthétisés à partir de métaux tels que l’or ou l’argent et dont la taille varie de 1 à 100 nm sont couramment utilisées comme agents de contraste dans l’imagerie in vivo des tumeurs et comme sondes moléculaires pour l’étude de la fonction cellulaire ou sous-cellulaire. Les points quantiques fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs sont également appréciés comme alternatives aux protéines fluorescentes, aux colorants organiques ou aux radioisotopes.

Mais toutes les applications médicales des nanoparticules ne sont pas aussi passives que ces outils d’imagerie. En fait, les nouvelles technologies de traitement du cancer utilisent les nanomatériaux de manière non seulement pratique, mais aussi carrément agressive. Par exemple, des chercheurs de l’université Bar-Ilan en Israël ont développé ce qu’ils appellent des nanorobots pour cibler et délivrer des médicaments aux cellules défectueuses tout en laissant les cellules saines indemnes. Les dispositifs de 25 à 35 nm sont fabriqués à partir de brins d’ADN uniques pliés en une forme souhaitée – par exemple, un emballage en forme de coquille qui protège un médicament en route vers le site souhaité mais qui s’ouvre pour le libérer à son arrivée. Dirigée par le professeur Ido Bachelet de Bar-Ilan, l’équipe a jusqu’à présent mis au point des robots à ADN capables de reconnaître 12 types de cellules cancéreuses différents, et travaille maintenant à programmer le comportement des essaims en robots conçus pour se lier physiquement dans le corps pour les autres applications telles que la réparation des tissus ou des nerfs.

Une approche ciblée similaire, pour faire exploser une tumeur avec des médicaments anticancéreux avec une précision digne d’un œil mort. S’appuyant sur le concept classique de la “balle magique” pour le cancer, les ingénieurs ont mis au point une méthode permettant de tirer des “balles” nanométriques contenant des médicaments à des endroits ciblés du corps. Leur approche utilise des ondes ultrasoniques pour guider les nanoparticules vers leur destination, déclencher la libération de leur charge thérapeutique et rendre le tissu sélectionné plus perméable au médicament. Ils ont fabriqué leur microcanon de 5 micromètres à partir d’une membrane poreuse recouverte d’oxyde de graphène et d’or. Pour les munitions, ils ont encapsulé des particules de silice d’un micromètre dans un gel liquide contenant du perfluorocarbone (PFC) comme propulseur. Le PFC se vaporise lorsqu’il est exposé à des ondes ultrasoniques pulsées, produisant des microbulles gazeuses qui se dilatent rapidement pour propulser les nanobulles vers leur cible.

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