Premier exemple de médecine électronique biorésorbable

Un implant biodégradable fournit une stimulation électrique qui accélère la régénération nerveuse

Des chercheurs de la Northwestern University et de la Washington University School of Medicine de St. Louis ont mis au point le premier exemple de médecine électronique biorésorbable : un dispositif sans fil implantable et biodégradable qui accélère la régénération nerveuse et améliore la guérison d’un nerf endommagé.

Les scientifiques ont mis au point un dispositif qui délivre des impulsions électriques régulières aux nerfs périphériques endommagés chez les rats après un processus de réparation chirurgicale, accélérant la repousse des nerfs dans les jambes et améliorant la récupération de la force et du contrôle musculaires. Le dispositif sans fil fonctionne pendant environ deux semaines avant de s’absorber naturellement dans le corps.

Les scientifiques pensent que de telles technologies transitoires pourraient un jour compléter ou remplacer les traitements pharmaceutiques destinés à diverses affections médicales chez l’homme.

Avantages et risques de la biotechnologie

Ce type de technologie, que les chercheurs appellent un «médicament électronique biorésorbable», fournit une thérapie et un traitement sur une période de temps cliniquement pertinente et directement sur l’emplacement où cela est nécessaire, réduisant ainsi les effets secondaires ou les risques associés aux implants permanents classiques.

« Ces systèmes d’ingénierie offrent une fonction thérapeutique active dans un format dosé programmable, puis disparaissent naturellement dans le corps, sans laisser de trace », a déclaré John A. Rogers, pionnier des technologies bio-intégrées et auteur principal de l’étude. « Cette approche thérapeutique permet de réfléchir à des options qui vont au-delà des médicaments et de la chimie. »

La recherche a été publiée le 8 octobre dans la revue Nature Medicine.

Bien que le dispositif n’ait pas été testé chez l’homme, les résultats de cette étude sont prometteurs comme une future option thérapeutique pour les patients souffrant de lésions nerveuses. Pour les cas nécessitant une intervention chirurgicale, la pratique habituelle consiste à administrer une stimulation électrique pendant l’opération afin de faciliter le rétablissement. Mais jusqu’à présent, les médecins n’avaient pas les moyens de fournir en permanence cette stimulation supplémentaire à différents moments du processus de récupération et de guérison.

Washington University in St. Louis, Northwestern University, National Academy of Engineering

Biohacking l’avenir de l’évolution humaine

Amal Graafstra, auteur du livre RFID Toys, s’est fait implanter deux puces RFID. Son intérêt pour le biohacking, la RFID et la NFC ont commencé en 2005 comme une solution simple à un problème. Il voulait un accès facile à son bureau. Il a exploré les options biométriques et s’est finalement aperçu qu’elles étaient trop chères, peu fiables, et vulnérables au vandalisme. Graafstra joue un rôle actif dans le milieu des implants RFID DIY [Do It Yourself] depuis le milieu des années 2000. Son entreprise de biohacking Dangerous Things déclare que « le biohacking est à l’avant-garde d’un nouveau type d’évolution.

 

Expérience de Bitcoin avec une puce NFC : une clé privée implantée

L’avenir de l’humanité est de diriger sa propre évolution – Interview avec Amal Graafstra

Un nouveau développement permet d’implanter des implants cérébraux de niveau supérieur

Les chercheurs révolutionnent les interfaces cerveau-ordinateur à l’aide de l’électronique au silicium

Dans le nouveau projet DARPA, les chercheurs exploitent les dernières technologies dans l’électronique au silicium pour inventer un dispositif d’interface neuronale implantable qui pourrait transformer la façon dont les systèmes artificiels améliorent les fonctions du cerveau.

Aujourd’hui, les dispositifs d’électrodes implantées pour stimuler le cerveau sont des dispositifs extrêmement grossiers avec une poignée d’électrodes qui sont utilisées pour atténuer les effets de la maladie de Parkinson, de l’épilepsie et d’autres affections neurodégénératives. Le nombre de patients avec ces dispositifs représente seulement des dizaines de milliers en raison de l’extrême invasivité du processus d’implantation et de la grande taille du dispositif implanté. L’invention d’un dispositif d’implant moins invasif avec de nombreux autres canaux qui peuvent interagir avec le cerveau entraînerait des améliorations révolutionnaires dans les interfaces cerveau-machine, y compris les interfaces directes avec le cortex auditif et le cortex visuel, en augmentant de manière spectaculaire la façon dont les systèmes artificiels peuvent prendre en charge la fonction cérébrale.

A flexible multielectrode array designed by Shepard and his team. If successful, this noninvasive device could alter the lives of people with hearing and visual impairments and neurodegenerative diseases. Credit: Ken Shepard

Grâce à une nouvelle subvention de 15,8 millions de dollars sur quatre ans de l’Agence pour les projets de recherche avancée de défense (DARPA) du département de la Défense des États-Unis (United States Department of Defense, abrégé par DoD), le professeur de Columbia Engineering, Ken Shepard, pionnier dans le développement de l’électronique qui interfère avec les systèmes biologiques, dirige une équipe pour faire exactement cela : inventez un dispositif d’interface neuronale implantable qui pourrait transformer la vie de personnes atteintes de maladies neurodégénératives ou de personnes qui ont une déficience visuelle et auditive.

“Ce sujet a attiré beaucoup d’intérêt venant du secteur privé, y compris les start-up Neuralink et Kernel”, explique Shepard, professeur de génie électrique et d’ingénierie biomédical à Columbia Engineering. “Si nous réussissons, la petite taille et l’échelle massive de cet appareil pourraient donner la possibilité pour des interfaces transformationnelles au cerveau y compris des interfaces directes avec le cortex visuel qui permettraient aux patients qui ont perdu leur vue de discriminer des modèles complexes à des résolutions sans précédent. Il s’agit d’un projet très ambitieux pour Columbia, en effet pour nous tous, et nous sommes très heureux d’aborder une question aussi difficile.”

Un implant cérébral se connectera avec 1 million de neurones

Le projet de Shepard se trouve dans le programme de R&D, Neural Engineering System Design (NESDconception de système d’ingénierie de neurones), une partie du plus grand programme de recherche du gouvernement fédéral : l’initiative BRAIN (BRAIN Initiative : Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies – aussi appelé Brain Activity Map Project). NESD vise à développer une interface neuronale implantable qui peut fournir une résolution de signal sans précédent et une bande passante de transfert de données entre le cerveau et le monde numérique. L’équipe de Shepard comprend des chercheurs d’institutions de premier plan comme Baylor College of Medicine, California Institute of Technology, Duke University, New York University, Northwestern et Medtronic. À Columbia, le projet comprend Rafael Yuste (professeur de sciences biologiques et neurosciences, arts et sciences), Liam Paninski (professeur de statistique et de neurosciences, arts et sciences) et Luca Carloni (professeur d’informatique, ingénierie). L’équipe est axée sur la réalisation des objectifs NESD pour concevoir un dispositif d’interface neuronale implantable à l’échelle d’un million de canaux pour permettre l’enregistrement et la stimulation du cortex sensoriel. En outre, ils prévoient de demander l’approbation réglementaire pour commencer les expériences chez l’homme à la fin du programme de quatre ans.

Les scientifiques commencent à travailler sur l’ingénierie inverse du cerveau

“C’est un calendrier très agressif”, note Shepard. “Nous pensons que le seul moyen d’y parvenir est d’utiliser une approche tout électrique qui implique un réseau d’enregistrement de surface massif avec plus d’un million d’électrodes fabriquées comme un dispositif monolithique sur un seul circuit intégré complémentaire en oxyde de métal-semiconducteur (CMOS). Nous travaillons avec Taiwan Semiconductor Manufacturing Company comme notre partenaire de fonderie”.

Compte tenu de la complexité et de l’ampleur des interfaces requises, Shepard et son équipe croient que le degré de non-invasion requis pour l’utilisation humaine dans ce délai agressif ne peut être réalisé qu’avec des architectures d’électrodes basées sur la stimulation et l’enregistrement sur la surface du cerveau. Bien que son approche soit fondée sur la pratique clinique humaine actuelle avec des matrices d’enregistrement en surface, la grande échelle et les exigences du programme NESD nécessitent un écart dramatique par rapport aux approches électriques antérieures des interfaces cerveau. Shepard croit que l’obtention de l’échelle requise pour NESD n’est possible que si son équipe exploite toutes les fonctionnalités de la technologie de pointe CMOS, ainsi que les capacités de fabrication associées de l’industrie, et utilise l’intégration monolithique des électrodes de stimulation/enregistrement avec une plate-forme électronique CMOS sous-jacente.

Les puces implantées sont ultra-conformes à la surface du cerveau, très légères et suffisamment souples pour se déplacer avec le tissu. La puce ne pénètre pas dans le tissu cérébral et utilise l’alimentation sans fil et la télémétrie de données.En utilisant l’état de l’art dans la nanoélectronique au silicium et l’appliquant de manière inhabituelle, nous espérons avoir un impact important sur les interfaces cerveau-ordinateur”, déclare Shepard.Nous avons réuni une équipe de classe mondiale pour traduire nos efforts à des fins humaines à la fin de ce programme”.

Columbia University School of Engineering and Applied Science

* interface neuronale directe – aussi appelée IND ou BCI ou encore ICM (brain-computer interface : interface cerveau-machine, ou encore interface cerveau-ordinateur)

Un dispositif biocompatible à commande magnétique

Les scientifiques qui travaillent à l’amélioration des dispositifs médicaux ont créé une nouvelle façon de fabriquer des machines de taille micro. Les machines, qui sont fabriquées à partir des matériaux biocompatibles, connus sous le nom d’hydrogel, pourraient être implantées dans le corps. Voici ce que l’ingénieur biomédical Sam Sia a dit au sujet de l’étude, les résultats ont été publiés dans la revue Science Robotics.

Quelle est l’idée derrière votre méthode de fabrication de périphérique?

Nous avons développé une méthode pour fabriquer de très petits dispositifs non à partir de silicium ou de métal, mais à base de matériaux biologiques. Ce sont les mêmes classes de matériaux trouvés dans votre corps, donc, ils sont intrinsèquement biocompatibles. Nous avons dû développer de nouvelles techniques de fabrication parce que les matériaux biologiques sont doux, et donc ils ne peuvent pas être traités de la même manière que le silicium ou le métal. Nous pouvons également déclencher leurs fonctions sans fil après l’implantation. Dans cette étude, nous utilisons le magnétisme pour déclencher des mouvements dans le microdispositif.

Quelles sont les utilisations potentielles pour ce type de microdispositif ?

À l’avenir, de tels microdispositifs implantés pourront potentiellement délivrer des médicaments [ou] réparer des organes à l’intérieur du corps, tous contrôlés sans fil. Nous développons différentes versions de l’appareil pour traiter différents problèmes médicaux.

In vivo movement of implantable MEMS device.
(A) Schematic diagram of the Geneva drive device with payloads before implantation. Geneva drive devices are fabricated with fluorescent references (red and green fluorescent beads) to aid in vivo imaging to track the movement of the gears within the device. The reservoirs are filled with AF680-dextran and FITC-dextran solutions. (B) In vivo imaging shows the implanted Geneva drive device in the dorsum of the mouse. Fluorescent references are visible postimplantation. The device is in the “off” position. The inset shows the device as imaged by the Maestro Cri Imager before implantation. (C) Fluorescent images show operation of the Geneva drive device in an in vivo environment, including the position of the references within the device and hence the state of the device after each actuation. The animal protocol for this study was approved by the Institutional Animal Care and Use Committee of Columbia University.

Résumé

Les microdispositifs implantables ont souvent des composants statiques plutôt que des pièces en mouvement et présentent une biocompatibilité limitée. Cet article montre une méthode de fabrication rapide qui peut produire des caractéristiques de matériaux biocompatibles jusqu’à des dizaines de micromètres d’échelle, avec des motifs complexes et composites dans chaque couche. En exploitant les propriétés mécaniques uniques des hydrogels, nous avons mis au point un «mécanisme de verrouillage» pour l’actionnement et le déplacement précis des pièces mobiles, qui peuvent fournir des fonctions telles que les vannes, les collecteurs, les rotors, les pompes et la livraison de charges utiles. Les composants hydrogels peuvent être réglés dans un large éventail de propriétés mécaniques et diffusives et peuvent être contrôlés après l’implantation sans alimentation prolongée. Dans un modèle de souris d’ostéosarcome (un cancer des os – la plus fréquente des tumeurs malignes prenant naissance dans l’os), le déclenchement de la libération de doxorubicine de l’appareil pendant 10 jours a montré une efficacité de traitement élevée et une toxicité faible, à 1/10 de la dose de chimiothérapie systémique standard. Globalement, cette plate-forme, appelée systèmes microélectromécaniques implantables ou iMEMS (des micromachines implantables  (implantable MEMS)), permet le développement de microdispositifs implantables biocompatibles avec une large gamme de composants mobiles mouvants qui peuvent être contrôlés sans fil à la demande, de manière à résoudre les problèmes d’alimentation et de biocompatibilité des appareils.

Science Robotics  04 Jan 2017:
Vol. 2, Issue 2,
DOI: 10.1126/scirobotics.aah6451

Ce nouveau moniteur de santé portable peut se coller à presque n’importe quoi

Nous les voyons souvent dans les shows de science-fiction : des moniteurs de santé intégrés dans le corps humain, suivant tout ce qui se passe à l’intérieur de nous. Cette technologie particulière est encore loin d’être atteinte. Cependant, un nouveau développement de la King Abdullah University of Science and Technology (KAUST – L’université des sciences et technologies du Roi Abdallah) en Arabie Saoudite nous en rapproche. Les chercheurs ont mis au point un procédé qui imprime des ordinateurs hautes performances à base de silicium sur des surfaces douces et autocollantes pouvant s’adapter aux contours asymétriques du corps.

L’équipe de chercheurs de la Computer, Electrical, and Mathematical Science and Engineering Division du KAUST, dirigée par Muhammad Hussain, a travaillé sur cette technologie qui rend les matériaux de silicium plus souples tout en conservant leur performance. L’étude est publiée dans la revue Advanced Material Technologies.

a) Projection growth for different Internet of Things (IoT) modules from 2015 to 2020. b–d) Comparison models between state of the art CMOS technology chipsets and proposed decal form technology using 3D printers for packaging and embedding. e–g) Comparison models for current mode of electronics fabrication (PCBs) and future applications of decal electronics for IoE applications. h) Digital photographs of packaged ZnO based inverter in 600 μm 3D printed polymer. i) Different packaged electronic components including NOR decals, NOT decals, NAND decals, and buffer decals. j) Digital image showing the comparison between decal CMOS electronics and state of the CMOS electronics on a Thai silk.
Credits: KAUST

“Nous essayons d’intégrer tous les composants de l’appareil – capteurs, électroniques de gestion des données, batterie, antenne – dans un système complètement conforme”, a expliqué Hussain. “Cependant, emballer ces modules discrets sur des substrats souples est extrêmement difficile.”

L’équipe a amélioré le processus d’impression des circuits avec l’encre liquide des molécules conductrices sur des matériaux comme les polymères ou la cellulose. Cela permet un assemblage de rouleau à rouleau à grande vitesse avec des emballages peu coûteux. L’application électronique de peau qu’ils ont développée est un capteur avec des bandes étroites de papier d’aluminium, qui change sa conductivité électrique en fonction de son état de flexion.

L’équipe a imprimé leur électronique décalquée à l’aide de techniques 3D qui encapsulaient les puces et les feuilles de silicium dans un film polymère à base de couche adhésive. Pour assurer une flexibilité maximale, ces décalcomanies utilisent des nanotransistors à oxyde de zinc à haute mobilité sur des plaquettes de silicium, toutes rétrécies à des dimensions microscopiques.

→ pour découvrir l’Internet of Everything (IoE) : chez Cisco

Grâce à cet appareil, les médecins pouvaient surveiller les niveaux d’activité d’un patient, tels que les habitudes respiratoires. Et tout cela sans les tracas de quelque chose de volumineux ou lourd attaché à votre peau. Mais ce dispositif n’est pas seulement pour nos corps.

« Vous pouvez placer un autocollant de détection de pression sur un pneu pour le surveiller tout en conduisant, puis décollez-le et placez-le sur votre matelas pour apprendre vos habitudes de sommeil », a déclaré Galo Torres Séville, premier auteur des résultats et doctorant de KAUST. Hussain note comment la décalcomanie électronique, avec ses performances robustes et son potentiel de fabrication à haut débit, pourrait conduire à d’autres applications innovantes.

« Je crois que l’électronique doit être démocratisée – simple à apprendre et facile à implémenter. Les autocollants électroniques sont un bon pas dans cette direction » a déclaré Hussain.

Traduction Thomas Jousse

DOI: 10.1002/admt.201600175

Eurekalert, Advanced Material Technologies

L’avenir de l’humanité est de diriger sa propre évolution – Interview avec Amal Graafstra

Amal Graafstra s’est fait implanter deux puces RFID, auteur du livre RFID Toys, et est un intervenant à TEDx. Son intérêt pour le biohacking, la RFID et la NFC ont commencé en 2005 comme une solution simple à un problème. Il voulait un accès facile à son bureau. Il a exploré les options biométriques et s’est finalement aperçu qu’elles étaient trop chères, peu fiables, et vulnérables au vandalisme. Graafstra joue un rôle actif dans le milieu des implants RFID DIY depuis le milieu des années 2000. Son entreprise de biohacking Dangerous Things déclare que « le biohacking est à l’avant-garde d’un nouveau type d’évolution.

Pourquoi avez-vous commencé Dangerous Things ?

En 2005, j’étais vraiment frustré par la situation avec mes clés. J’étais réellement agacé de devoir prendre toutes ces clés avec moi, cela faisait un peu potiche, je voulais que la porte me reconnaisse, je ne voulais pas utiliser de scanner d’iris ou d’empreintes digitales, j’ai jeté un œil à ces technologies, elles semblaient particulièrement robustes pour ce qui est des portes, vous avez un capteur comme celui-là, c’est assez cher, vous le mettez dehors et un enfant le frappe avec un bâton… il ne fonctionne plus.

La technologie RFID semble être la solution logique, mais vous échangez une clé métallique pour une carte en plastique, la promesse de la RFID est que vous avez une carte qui fonctionne avec toutes vos portes, mais en réalité, les fabricants de contrôle d’accès veulent construire dans la propriété de sorte que vous devez acheter chez eux les tags (balises) afin de pouvoir s’en servir pour toutes les portes, et vous finissez avec tout un tas de tags comme un trousseau de clés, ce qui est stupide. Donc, je me suis dit : vous savez quoi ? Je vais fabriquer cela moi-même et me mettre un implant. Comme ça, je n’aurai plus à me soucier de porter une carte. J’ai donc fait quelques recherches et j’ai décidé de ne pas prendre d’implant d’animaux de compagnie pour diverses raisons, j’ai ensuite trouvé le bon type de puce que je voulais, le bon verre et j’ai parlé à certains médecins qui étaient mes clients, je leur ai dit « Hey, que diriez-vous de mettre cela ici ? », et ils semblaient dire « bien sûr, pas de problème. » J’ai donc acheté les tags, et en cinq minutes c’était dedans.

C’est tout simplement ce qui s’est passé, mais en 2008/2009, une révolution de fabricants a frappé, les gens ont commencé à fabriquer leurs propres électroniques et à vraiment s’y intéresser. Les RFID sont devenus le passe-temps favori de l’électronique et beaucoup de personnes étaient intéressées par les implants et c’était trop difficile à gérer sans une structure alors j’ai commencé Dangerous Things. Nous vendons maintenant du matériel sûr et nous nous associons à des perceurs corporels professionnels pour permettre à nos clients de pouvoir se faire poser un implant de façon sécurisé.

Venez-vous d’une formation d’ingénieur ?

Non. J’aime la technologie. Je peux coder et fabriquer du hardware, mais pas très bien. Je connais un peu les affaires, mais pas beaucoup. Je suis un peu touche-à-tout.

Donc, pour cette puce, vous fournissez le matériel et d’autres personnes peuvent fournir le logiciel ?

Vous pouvez construire un mécanisme de verrouillage assez facilement ou vous pouvez en acheter un. Samsung fait une serrure de porte et un tas d’autres entreprises font des serrures de porte, mais si vous voulez entrer dans quelque chose d’un peu plus complexe comme démarrer votre voiture ou quelque chose comme ça, vous devez connaître un peu l’électronique pour modifier la voiture. Quand il s’agit de choses comme les paiements, c’est plutôt une question de partenariat et de personnes que techniques. Vous devez disposer des autorisations appropriées, de la bonne sécurité sur vos périphériques, etc. [note admin : « Ces dispositifs n’ont pas été testés ou certifiés par un organisme de réglementation pour l’implantation ou l’utilisation sur ou dans le corps humain »].

Qu’en est-il de la mission principale de l’entreprise ?

Nous n’avons pas vraiment développé un énoncé de mission de base, mais cela revient vraiment à l’idée de mettre directement votre corps à niveau directement, soit par des installations matérielles ou de bricoler avec les gènes. Ce genre de chose est vraiment la prochaine forme d’évolution, et nous croyons que l’avenir de l’humanité est de diriger sa propre évolution. L’évolution est deux choses, la mutation aléatoire et la sélection. La mutation aléatoire est mauvaise 99.99% du temps. Un bébé naît avec un défaut puis il meurt. C’est la sélection. Mais nous avons agi sur ce processus sélectif en sauvant chirurgicalement la vie du bébé. Cependant, nous n’avons pas changé le problème du mauvais gène, donc être capable de guider l’évolution d’une manière non aléatoire est vraiment intéressant ici.

Est-ce que ces dispositifs collectent des données ?

Les appareils ne sont pas connectés, le seul moment où ils sont sous tension est quand ils sont dans la gamme du lecteur. Il n’y a donc pas de données collectées. Dans le futur, quand nous aurons une cellule de stockage d’énergie sûre, nous pourrons parler de collecte de données biologiques et d’agrégation de ces données, pour faire plus de choses avec elles. Mais pour l’instant c’est plus comme un échange d’informations. Par exemple, nous avons un tag (une étiquette) avec un capteur thermique dessus, de sorte que vous pouvez obtenir la température, mais il enregistre la température seulement quand vous lui demandez.

Y a-t-il des défis sur le produit ?

Il n’y a pas de pièces mobiles, il n’y a aucune raison de penser qu’elles se briseront. Je l’ai depuis onze ans. Il y a des limites différentes, je suppose. Certains modèles ont une mémoire de dix ans de protection des données. Donc, si vous n’écrivez rien, l’appareil conservera les données pendant 10 ans, mais si vous réécrivez quelque chose, cela sera réinitialisé à ce moment-là. Il y a aussi un compteur de 100 000 cycles sur les blocs mémoires eux-mêmes afin que vous puissiez écrire dans cette mémoire 100 000 fois. Donc, même si vous écrivez une fois par jour, chaque jour, cela vous donnera environ 27.9 ans.

Selon vous, quels sont nos plus grands problèmes numériques ?

Nous avons un problème en ce moment. Nos identités numériques deviennent de plus en plus précieuses, beaucoup plus précieuses que nos identités biologiques. Vous ne pouvez pas aller à la banque et accéder à votre compte sans un système d’identification pour vous identifier. Votre corps n’est pas suffisant. Donc, être en mesure de lier les identités en ligne et hors ligne est un gros problème qui deviendra plus grand étant donné que nous comptons de plus en plus sur les communications en ligne. C’est l’un des principaux axes de développement de ces dispositifs.

Voyez-vous cette technologie comme une force destructrice aussi bien que constructive ?

Les gens sont des êtres étranges, il y aura donc le chaos dans toute sorte d’initiative. Mon espoir est de pouvoir prouver sans équivoque que votre identité dans les interactions numériques et en ligne va seulement être bénéfique. Si vous regardez dans le passé à travers l’histoire, vous constatez que tout type de changement effraie et fait peur aux gens. Donc, il y a toujours une période d’acceptation, c’était tout aussi vrai pour les pacemakers.

Les premiers pacemakers ont été condamnés comme l’œuvre du diable. Et lentement, les gens ont commencé à les accepter, par la compréhension de ce qu’ils font et pourquoi ils sont importants. C’est plus facile pour les technologies médicales d’obtenir l’acceptation parce qu’elles aident d’une manière qui semble être critique et urgente. Je pense qu’une fois que nous aurons une cellule de source d’énergie sûre, alors nous pourrons commencer à faire toutes sortes de dispositifs assez fous. Les gens ont voulu des appareils bioélectriques pour surveiller le mouvement musculaire, par exemple pour activer une prothèse, mais obtenir une bonne lecture sensorielle depuis l’extérieur de la peau est très difficile. Cependant, avoir un dispositif implanté capable d’écouter le mouvement musculaire est très intéressant. Ce n’est qu’un exemple. Il y aura des dispositifs médicaux et non médicaux, par exemple, un dispositif qui permet d’effectuer des contrôles gestuels. C’est ce genre de capacité que nous allons voir grâce aux dispositifs de biohacking (biologie participative).

Quels genres de changements voyez-vous pour le biohacking dans le futur ?

Encore une fois, une fois que nous aurons une cellule de puissance active, nous serons capables d’avoir des dispositifs qui sont alimentés dans le corps, puis la collecte de données devient possible et contribuant à un grand flux de données va être l’une de ces possibilités. Les technologies portables sont intéressantes, mais un wearable est un fardeau à gérer. Ils sont incohérents dans la collecte de données parce que les gens ne les portent pas tout le temps. Donc, être en mesure d’établir une routine de connexion de données par un dispositif d’implant toujours à l’écoute et toujours en train d’enregistrer a des possibilités plus intéressantes pour le big data.

Traduction Thomas Jousse

Dataconomy

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Des puces et des hommes

Lorsque l’identité numérique devient personnelle … vraiment personnelle.

VivoKey (anciennement UKI) est une plate-forme NFC implantable pour les applications d’identité, de sécurité, de cryptographie et de paiement. Lire l’article sur DailyMail : Rencontrez Amal, le cyborg qui a implanté des puces sous sa peau pour acquérir des capacités super-humaines.

Que diriez-vous d’avoir de minuscules panneaux solaires implantés sous la peau ?

De minuscules panneaux solaires sous votre peau sont presque prêts à alimenter la prochaine génération de dispositifs médicaux.

Si nous pouvions récolter une fraction des photons frappant notre corps chaque jour, nous pourrions être des cyborgs avec des dispositifs médicaux alimentés par le soleil. Le concept a fait un pas en avant cette semaine où des chercheurs suisses (étude publiée sur Annals of Biomedical Engineering, le 3 janvier) ont montré que des panneaux de la taille d’un timbre-poste implantés sous la peau pourraient théoriquement générer suffisamment d’électricité pour exécuter des stimulateurs cardiaques et des dispositifs similaires qui exigent maintenant des batteries volumineuses.

A cross-section view of the simulated solar-powered pacemaker, and how it was worn by volunteers. (Bereuter, L., Williner, S., Pianezzi, F. et al. Ann Biomed Eng (2017))

L’étude, qui a duré six mois, a permis à 32 volontaires de disposer d’une boîte à sangle munie de filtres simulant la peau humaine contenant des panneaux solaires, des piles et de l’électronique. Les participants portaient le dispositif pendant une semaine en été, en automne et en hiver tout en suivant leurs habitudes quotidiennes. La puissance générée en moyenne était multipliée par 5 à 10 microwatts requis par un stimulateur cardiaque standard utilisé pour réguler les rythmes cardiaques irréguliers. Les chercheurs disent que la puissance la plus faible enregistrée pendant l’essai était de 12 microwatts.

L’équipe suisse affirme que l’étude est la première à générer des données réelles sur la façon dont les modèles typiques de mouvements humains pourraient rassembler suffisamment de puissance dérivée de la lumière pour les appareils tels que les stimulateurs cardiaques. Des études antérieures avaient simulé comment de tels dispositifs pouvaient fonctionner sous des lambeaux de peau de porc (qui ont des propriétés optiques similaires à la peau humaine), montrant que quelques minutes d’exposition directe au soleil suffisaient à charger un stimulateur cardiaque pendant toute une journée.

Dans la nouvelle étude, la lumière du soleil et la lumière artificielle ont alimenté les panneaux, avec une puissance considérable générée même à l’intérieur et pendant les jours nuageux. Mais c’est toujours une preuve de concept. Bien que pas beaucoup plus grand qu’une carte de crédit, le dispositif était encore trop grand et peu maniable pour être implanté dans le cou (où les panneaux absorberaient le plus de lumière). L’étape suivante consiste à concevoir et à tester un dispositif qui inclut des panneaux solaires plus petits et flexibles optimisés pour les conditions de faible luminosité et avec les matériaux appropriés pour envelopper en toute sécurité l’électronique qui passerait sous la peau d’une personne. Enfin, un dispositif médical à énergie solaire efficace devrait inclure une batterie mince pour stocker de l’énergie pendant des périodes où la lumière est insuffisante.

Mais si ces problèmes sont résolus, disent les chercheurs, nous pourrions bientôt voir une grande amélioration par rapport aux stimulateurs cardiaques actuels qui s’appuient sur des piles et doivent soit être régulièrement rechargés (sans fil) ou, plus souvent, remplacés par la chirurgie.

Quartz Media

Arrêté du 19 février 2016 portant inscription des implants cochléaires et des implants du tronc cérébral

pour en savoir plus, Haute autorité de Santé HAS : Avis de la Commission Nationale d’Evaluation des Dispositifs Médicaux et des Technologies de Santé (CNEDiMTS) Mi1200 SYNCHRONY et Mi1200 SYNCHRONY PIN, implants cochléaires et SONNET, SONNET EAS, processeurs de son.


JO n° 54 du 4 mars 2016

Ministère des affaires sociales et de la santé
Arrêté du 19 février 2016 portant inscription des implants cochléaires SYNCHRONY et SYNCHRONY PIN, des implants du tronc cérébral SYNCHRONY ABI et SYNCHRONY PIN ABI et des processeurs SONNET et SONNET EAS de la société Vibrant MED-EL Hearing Technology au titre III de la liste des produits et prestations remboursables prévue à l’article L. 165-1 du code de la sécurité sociale
NOR : AFSS1605264A

Le ministre des finances et des comptes publics et la ministre des affaires sociales et de la santé,

Vu le code de la santé publique ;

Vu le code de sécurité sociale et notamment ses articles L. 165-1 à L.165-5 et R. 165-1 à R. 165-30 ;

Vu les avis de la Commission nationale d’évaluation des dispositifs médicaux et des technologies de santé,

Arrêtent :

Art. 1er.

Au titre III de la liste des produits et prestations remboursables, chapitre 4, section 12, sous-section 1, dans la rubrique « Société Vibrant MED-EL Hearing Technology (Vibrant MED-EL) », est ajouté un nouvel implant cochléaire comme suit :

CODENOMENCLATURE
3401188Implant coch, Vibrant MED-EL, SYNCHRONY.

Cet implant est composé d’un boîtier titane avec un porte-électrodes (Standard, Medium, FLEX20, FLEX24, FLEX28, FLEXsoft, Compressed, FORM 19 et FORM 24).

SYNCHRONY est compatible avec la réalisation d’imagerie par résonance magnétique (IRM) 3 Tesla.

Cet implant est compatible avec toutes les références du processeur de la gamme SONNET et SONNET EAS prises en charge sous le code 3404608.

Références prises en charge de l’implant avec son porte électrode
SYNCHRONY + Standard – 09395 référence : 31084

SYNCHRONY + Medium – 09398 référence : 31087

SYNCHRONY + FLEX20 – 07880 référence : 31113

SYNCHRONY + FLEX24 – 09400 référence : 31089

SYNCHRONY + FLEX28 – 09404 référence : 31093

SYNCHRONY + FLEXsoft – 09402 référence : 31091

SYNCHRONY + Compressed – 09408 référence : 31097

SYNCHRONY +FORM19 – 30892 référence : 31098

SYNCHRONY +FORM24 – 30894 référence : 31100

Indication supplémentaire
L’implantation cochléaire bilatérale chez l’enfant est également prise en charge pour les surdités neurosensorielles (surdités de perception) bilatérales profondes, après échec ou inefficacité d’un appareillage acoustique conventionnel.

Date de fin de prise en charge : 28 février 2021.

3434609Implant coch, Vibrant MED-EL, SYNCHRONY PIN.

Cet implant est composé d’un boîtier titane avec un porte-électrodes (Standard, Medium, FLEX20, FLEX24, FLEX28, FLEXsoft, Compressed, FORM 19 et FORM 24).

SYNCHRONY PIN comporte deux petits picots en titane (longueur 1,4 mm et diamètre 1mm) sur la face plate inférieure du boîtier en titane et est compatible avec la réalisation d’imagerie par résonance magnétique (IRM) 3 Tesla.

Cet implant est compatible avec toutes les références du processeur de la gamme SONNET et SONNET EAS prises en charge sous le code 3404608.

Références prises en charge de l’implant avec son porte électrode
SYNCHRONY PIN + Standard – 09396 référence : 31085

SYNCHRONY PIN + Medium – 09399 référence : 31088

SYNCHRONY PIN + FLEX20 – 07882 référence : 31114

SYNCHRONY PIN + FLEX24 – 09401 référence : 31090

SYNCHRONY PIN + FLEX28 – 09405 référence : 31094

SYNCHRONY PIN+ FLEXsoft – 09403 référence : 31092

SYNCHRONY PIN + Compressed – 09397 référence : 31086

SYNCHRONY PIN + FORM19 – 30893 référence : 31099

SYNCHRONY PIN + FORM24 – 30895 référence : 31101

Indication supplémentaire
L’implantation cochléaire bilatérale chez l’enfant est également prise en charge pour les surdités neurosensorielles (surdités de perception) bilatérales profondes, après échec ou inefficacité d’un appareillage acoustique conventionnel.

Date de fin de prise en charge : 28 février 2021.

Art. 2.

Au titre III de la liste des produits et prestations remboursables, chapitre 4, section 12, sous-section 2, dans la rubrique « Société Vibrant MED-EL Hearing Technology (Vibrant MED-EL) », est ajouté un nouvel implant du tronc cérébral comme suit :

CODENOMENCLATURE
3437909Implant tronc cérébral, Vibrant MED-EL, SYNCHRONY ABI – 09406.

Cet implant est composé d’un boîtier titane avec un porte-électrodes ABI.

SYNCHRONY ABI est compatible avec la réalisation d’imagerie par résonance magnétique (IRM) 0,2, 1,0 et 1,5 Tesla sans seconde intervention.

Cet implant est compatible avec toutes les références des processeurs OPUS 2, RONDO et SONNET et SONNET EAS prises en charge sous les codes 3471600 et 3404608.

Date de fin de prise en charge : 28 février 2021.

Référence prise en charge : 31095
3494965Implant tronc cérébral, Vibrant MED-EL, SYNCHRONY PIN ABI – 09407.

Cet implant est composé d’un boîtier titane avec un porte-électrodes ABI.

SYNCHRONY PIN ABI comporte deux petits picots en titane (longueur 1,4mm et diamètre 1mm) sur la face plate inférieure du boîtier en titane et est compatible avec la réalisation d’imagerie par résonance magnétique (IRM) 0,2, 1,0 et 1,5 Tesla sans seconde intervention.

Cet implant est compatible avec toutes les références des processeurs OPUS 2, RONDO et SONNET et SONNET EAS prises en charge sous les codes 3471600 et 3404608.

Référence prise en charge : 31096
Date de fin de prise en charge : 28 février 2021.
Art. 3.

Au titre III de la liste des produits et prestations remboursables, chapitre 4, section 12, sous-section 3, dans la rubrique « Société Vibrant MED-EL Hearing Technology (Vibrant MED-EL) », est ajouté un nouveau processeur pour implant cochléaire ou du tronc cérébral comme suit :

CODENOMENCLATURE
3404608Implant coch ou tronc cérébral, processeur, Vibrant MED-EL, SONNET.

Processeurs SONNET et SONNET EAS pour implants cochléaires CONCERTO, CONCERTO PIN, SYNCHRONY et SYNCHRONY PIN et pour implants du tronc cérébral CONCERTO ABI 06277, CONCERTO ABI PIN 06278, SYNCHRONY ABI – 09406 et SYNCHRONY PIN ABI – 09407 de la société Vibrant MED-EL Hearing Technologie.

Références prises en charge
Processeur SONNET kit patient : 07378, 31350, 31351, 31352, 31353, 31354.

Processeur SONNET EAS kit patient : 07746, 31355, 31356, 31357, 31358, 31359.

Date de fin de prise en charge : 28 février 2021

Art. 4.

Le présent arrêté prend effet à compter du treizième jour suivant la date de sa publication au Journal officiel.

Art. 5.

Le directeur général de la santé et le directeur de la sécurité sociale, sont chargés, chacun en ce qui le concerne, de l’exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française.

Fait le 19 février 2016.

La ministre des affaires sociales et de la santé,

Pour la ministre et par délégation :

La sous-directrice de la politique des produits de santé et de la qualité des pratiques et des soins,

C. Choma

Le sous-directeur du financement du système de soins,

T. Wanecq

Le ministre des finances et des comptes publics,

Pour le ministre et par délégation :

Le sous-directeur du financement du système de soins,

T. Wanecq

LexisNexis

Un implant cérébral se connectera avec 1 million de neurones

La Défense Advanced Research Projects Agency (DARPA) annonce un nouveau programme de R&D, Neural Engineering System Design (NESDconception de système d’ingénierie de neurones). Ce programme vise à développer une interface neuronale implantable en mesure de fournir une résolution de signal sans précédent et de bande passante de transfert de données entre le cerveau humain et le monde numérique. L’interface pourrait servir de traducteur, de conversion entre la langue électrochimique utilisée par les neurones dans le cerveau et les uns et les zéros que constituent le langage informatique. Un lien de communication serait réalisé dans un dispositif biocompatible ne dépassant pas un centimètre cube.

Le programme peut améliorer considérablement les capacités de recherche en neuro-technologie et fournir une base pour de nouvelles thérapies.

« Les meilleurs systèmes d’interface cerveau-ordinateur d’aujourd’hui sont comme deux superordinateurs essayant de se parler à l’aide d’un vieux modem de 300 bauds, » dit Phillip Alvelda, gestionnaire de programme NESD. « Imaginez ce qui va devenir possible lorsque nous améliorons nos outils pour vraiment ouvrir le canal entre le cerveau humain et l’électronique moderne. »

Les applications potentielles du programme sont des dispositifs qui pourraient compenser les déficits de la vue ou de l’audition, en introduisant l’information auditive ou visuelle numérique dans le cerveau à une résolution et à une qualité empirique bien plus élevé qu’avec la technologie actuelle.

Les interfaces neurales actuellement approuvées pour l’usage humain compressent une énorme quantité d’informations par le biais de seulement 100 canaux, chaque canal agrégeant des signaux provenant de quelques dizaines de milliers de neurones à la fois. Le résultat est bruyant et imprécis. En revanche, le programme NESD vise à développer des systèmes qui communiquent clairement et individuellement avec n’importe lequel et jusqu’à 1 million de neurones dans une région donnée du cerveau.

Pour atteindre ces objectifs ambitieux et s’assurer que le programme est pratique en dehors d’un contexte de recherche, cela nécessitera des percées pour intégrer de nombreuses disciplines y compris la neuroscience, la biologie synthétique, l’électronique de basse puissance, la photonique, le conditionnement des dispositifs médicaux et de la fabrication, les systèmes d’ingénierie, et les essais cliniques. En plus des défis matériels du programme, les chercheurs de NESD seront tenus d’élaborer (de développer) des techniques mathématiques et de neuro-calcul avancées, pour d’abord transcoder l’information sensorielle à haute définition entre les représentations de neurones corticaux et électroniques et puis compresser et représenter ces données avec un minimum de perte de fidélité et de fonctionnalité.

Le programme NESD vise à recruter un éventail diversifié d’éminents intervenants de l’industrie désireux d’offrir à l’état de l’art des services de prototypage et de fabrication et la propriété intellectuelle aux chercheurs de NESD sur une base pré-concurrentielle. Dans les phases ultérieures du programme, ces partenaires pourraient aider à la transition des technologies qui en résultent dans les espaces recherche et les applications commerciales. DARPA investira jusqu’à $ 60 millions dans le programme NESD sur quatre ans.

Source : Darpa

Pour en savoir plus :
Neural Engineering System Design (NESD)
DARPA-SN-16-17 Neural Engineering System Design (NESD)
Neural Engineering System Design
DARPA et l’Initiative du cerveau