De nouveaux implants auditifs souples en développement à l'EPFL
Le nouvel implant peut s’adapter parfaitement à la surface courbée du tronc cérébral auditif© 2019 EPFL
En collaboration avec les cliniciens du Massachusetts Eye and Ear et de la Harvard Medical School, des chercheurs de l’EPFL ont mis au point un implant électronique souple, qui vise à redonner un sens de l’ouïe à des personnes dont le canal auditif dysfonctionne. Cette nouvelle technologie pourrait remplacer les implants du tronc cérébral existants, qui présentent certaines limitations.
Dans le monde, près d’un demi-million de personnes souffre d’une déficience auditive handicapante, qui peut être compensée dans certains cas par des dispositifs implantables, tels que les implants cochléaires. Or ces prothèses ne fonctionnent pas pour les personnes dont le canal auditif est endommagé, ou dont l’oreille interne dysfonctionne.
Pour que ce groupe spécifique de patients récupère une sensation auditive, il est nécessaire de transmettre des stimulations électriques directement sur le tronc cérébral auditif, à l’aide de neuroprothèses appelées ABIs (Auditory Brainstem Implants). Or ces implants donnent pour l’instant des résultats mitigés. Trop rigides, ils ne parviennent pas à s’adapter à la région étriquée qu’ils sont censés stimuler.
A l’EPFL, l’équipe du Laboratoire de Stéphanie Lacour a fait équipe avec les cliniciens de la Harvard Medical School et du Boston Massachusetts Eye and Ear, pour développer une interface électronique flexible qui pourra combler les lacunes des ABIs actuels. Très souple, le nouvel implant peut s’adapter parfaitement à la surface courbée du tronc cérébral auditif, et transmettre les stimulations électriques dans des zones précises. Testé avec succès sur des souris, fabriqué à échelle humaine et compatible avec les approches chirurgicales actuelles, l’implant va faire l’objet d’études additionnelles dans le but d’être testé chez l’humain dans le futur. La recherche est publiée dans Science Translational Medicine.
Une technique de découpage japonaise
Le nouvel implant est constitué de silicone et d’un réseau d’électrodes souples en platine. “Nous nous sommes focalisés sur ce métal en particulier, car il est déjà largement utilisé dans les milieux cliniques”, indique Nicolas Vachicouras, premier auteur de la publication et post-doctorant à la faculté des Sciences et Techniques de l’Ingénieur.
Le défi était de taille, car le platine est, par définition, un métal rigide. Impossible de l’étirer sans l’endommager. S’inspirant d’une technique de découpage traditionnelle japonaise appelée kirigami, les chercheurs ont taillé des motifs en forme de “Y” dans des feuilles de plastique métalisées. Ils ont effectué cette découpe à l’échelle du micron (ou millièmes de millimètre) en empruntant les techniques de microfabrication des circuits intégrés, et sont parvenus à concevoir un implant très souple, doté d’une haute conductivité électrique.
Ce résultat permet d’ailleurs d’envisager des applications plus larges. “Cette technologie a des propriétés intéressantes pour tout ce qui a trait aux neuroprothèses implantables. Pour stimuler ou enregistrer l’activité neuronale sur la colonne vertébrale, le cerveau ou même les nerfs périphériques”, ajoute Stéphanie Lacour.
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Le dispositif a été développé en étroite collaboration avec l’équipe de Daniel Lee du Mass. Eye and Ear et de la Harvard Medical School à Boston, Massachusetts. Ce dernier dirige un programme clinique et de recherche focalisé sur les implants ABIs. Il étudie des questions fondamentales liées l’utilisation des ABIs pour évoquer des sons chez des modèles animaux. Il s’agit aussi d’étudier la corrélation entre la position anatomique des ABIs implantés et leur performance chez les patients sourds.
La collaboration entre l’EPFL et la Harvard Medical School a été initiée il y a plusieurs années. Elle est principalement soutenue par la Fondation Bertarelli.
N. Vachicouras, O. Tarabichi, V. V. Kanumuri, C. M. Tringides, J. Macron, F. Fallegger, Y. Thenaisie, L. Epprecht, S. McInturff, A. A. Qureshi, V. Paggi, M. W. Kuklinski, M. C. Brown, D. J. Lee, S. P. Lacour, Microstructured thin-film electrode technologyenables proof of concept of scalable, soft auditorybrainstem implants, Science Translational Medicine, 2019