Un dispositif «ajustable» capable de soutenir la fonction mécanique cardiaque pourrait ouvrir la voie à des soins plus personnalisés pour les patients souffrant de problèmes cardiaques.
L’insuffisance cardiaque et la fibrillation auriculaire (des rythmes cardiaques irréguliers qui entravent la circulation sanguine et augmentent le risque de formation de caillots sanguins) sont toutes deux associées à une mauvaise fonction mécanique cardiaque. La fibrillation auriculaire, par exemple, peut se produire lorsque les cavités supérieures du cœur battent de manière irrégulière et rapide, entraînant un rythme cardiaque désorganisé.
Si des progrès ont été réalisés en termes de prévention de la thrombose et de contrôle du dysfonctionnement électrique chez les patients souffrant de fibrillation auriculaire, les traitements médicaux ou chirurgicaux actuels sont souvent incapables de restaurer des performances mécaniques musculaires normales.
Rétablir la fonction mécanique cardiaque
Le projet REPAIR(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a cherché à relever ce défi en soutenant ou en rétablissant la fonction mécanique cardiaque grâce à des matériaux intelligents. À cette fin, un «muscle» artificiel renforcé à base d’élastomère cristallin liquide (LCE pour «liquid crystalline elastomer») a été mis au point, qui réagit à des stimuli externes pour générer un mouvement ou une tension.
«Le consortium du projet s’est appuyé sur les résultats préliminaires de l’exploitation des LCE lorsqu’ils sont exposés à la lumière», explique la coordinatrice du projet REPAIR, Elisabetta Cerbai, de l’université de Florence(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) en Italie. «L’application d’une lumière à une longueur d’onde spécifique permet au matériau de changer de forme et de se contracter comme un tissu cardiaque.»
Le projet REPAIR a pour but d’améliorer les propriétés et les capacités des LCE afin de mieux soutenir la santé cardiaque. Ce résultat a été obtenu en réunissant l’expertise en biomécanique cardiaque, en physiopathologie et en technologie des matériaux intelligents de pointe.
Des matériaux intelligents à base de LCE ont été développés, ainsi qu’une unité de contrôle externe connectée. Cette unité biocontractile (BCU pour «Bio-Contractile Unit») module la quantité de stimulation lumineuse nécessaire, agissant comme une sorte de dispositif d’assistance cardiaque «ajustable». Le prototype a ensuite fait l’objet d’une démonstration ex vivo sur des modèles animaux…
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