Les piles ne sont pas nécessaires, branchez-le juste aux cellules de l’oreille

Les piles ne sont pas nécessaires, branchez-le juste aux cellules de l’oreille

Les piles ne sont pas nécessaires, branchez-le juste aux cellules de l’oreille 1000 693 Sébastien BAGES

Pour la première fois, un dispositif électrique a été alimenté par l’oreille seule.


L’équipe derrière cette technologie utilise un gradient électrochimique naturel dans les cellules de l’oreille interne d’un cochon d’Inde pour alimenter un transmetteur sans fil pouvant transmettre durant cinq heures maximum.

« La technique pourrait un jour fournir une source d’alimentation autonome pour les implants cochléaires et du cerveau », a déclaré Tina Stankovic, une neuroscientifique spécialiste en audition au département Medical School de l’Université de Harvard à Boston, dans le Massachusetts.

Les cellules nerveuses utilisent le mouvement des ions de sodium positifs chargés positivement (+Na+) et des ions de potassium positifs chargés négativement (-K+), au travers d’une membrane pour créer un gradient électrochimique qui entraîne l’émission des signaux neuronaux. Certaines cellules de la cochlée ont le même genre de gradient, qui sont utilisées pour convertir la force mécanique de la vibration de la membrane du tympan en signaux électriques que le cerveau peut comprendre.

 

Une tension minuscule

Un défi majeur à exploiter lors d’un tel potentiel électrique est que la tension créée est minuscule – une fraction de celle générée par une pile standard AA.

« Nous connaissons ce potentiel de courant continu dans l’oreille humaine depuis 60 ans, mais personne n’a tenté de l’exploiter », a signalé Stankovic.

Actuellement, Stankovic et ses collègues ont mis au point une puce électronique contenant plusieurs petites électrodes, de faible résistance, qui peuvent exploiter une petite quantité de cette activité électrique sans être dommageable à l’audition.

L’implant est inséré dans l’oreille interne d’un cochon d’Inde et les électrodes sont fixées sur les deux côtés de la membrane cellulaire cochléaires, puis, un émetteur de très faible puissance est fixé à la puce.


 

Cochon d’Inde

Le dispositif nécessite d’être démarré par une courte rafale d’ondes radio. Toutefois, il a ensuite été en mesure d’utiliser le gradient électrique, traversant la membrane pour maintenir l’alimentation de l’émetteur, d’une durée maximum de cinq heures. Les tests ont montré que l’audition du cochon d’Inde n’en avait pas été affectée.

L’appareil fonctionne bien pour de courtes durées, mais à long terme, l’utilisation des électrodes risque d’endommager les tissus sensibles à l’intérieur de l’oreille. La prochaine étape sera de concevoir les électrodes encore plus petites, dans l’objectif de réduire leur encombrement.

Stankovic a expliqué que c’est une preuve de concept exposant que les sources d’énergie biologiques existent, et qu’elles n’ont pas encore été pleinement prises en compte. « Une vue très futuriste serait que, peut-être, nous serons en mesure d’extraire l’énergie à partir de cellules individuelles, à l’aide de concepts similaires », a-t-elle conclut.

Cette incroyable découverte a été publiée dans la revue Nature Biotechnology, sous la référence DOI: 10.1038/nbt.2394.


Crédit image À-la-Une : Branchée à l’oreille – © Civilisation 2.0
Citations : New Scientist

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Sébastien BAGES
About the author

Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

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