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Des chercheurs de l’université Rice ont mis au point un matériau à l’échelle nanométrique extrêmement prometteur. Stimulant la régénération et la reconnexion des nerfs chez les rongeurs, celui-ci pourrait un jour être injecté et remplacer les implants volumineux.
Particules magnétoélectriques
Décrites dans la revue Nature Materials, ces minuscules particules dites « magnétoélectriques » se composent d’une couche piézoélectrique de titanate de plomb et de zirconium piégée entre deux couches de Metglas, un alliage de verre métallique. Les matériaux piézoélectriques produisent de l’électricité lorsqu’ils sont soumis à des force mécaniques, tandis que le Metglas, magnétostrictif, change de forme en réponse à un champ magnétique.
Dans ce cas, la déformation du Metglas à l’aide d’impulsions magnétiques a permis au matériau piézoélectrique de générer un signal électrique.
« Les matériaux magnétoélectriques sont des candidats idéaux pour la neurostimulation », souligne Joshua Chen, auteur principal de l’étude. « Ils réagissent aux champs magnétiques, qui pénètrent facilement dans le corps, et les convertissent en champs électriques. Un langage que notre système nerveux utilise déjà pour relayer l’information. »
Si de précédentes recherches avaient montré que de tels matériaux pouvaient assurer la transmission de signaux nerveux, elle s’était jusqu’à présent révélée trop rapide pour qu’ils puissent être captés efficacement par les nerfs humains. Afin de résoudre ce problème, les auteurs de la nouvelle étude ont renforcé leur matériau à l’aide d’oxyde de platine, d’hafnium et de zinc.
Des résultats prometteurs
Des expériences menées sur des rats ont montré que l’application d’un film de 200 nanomètres d’épaisseur (450 fois plus fin qu’un cheveu humain) permettait non seulement de stimuler les nerfs périphériques des rongeurs sous anesthésie, mais également de rétablir la fonction d’un nerf sciatique sectionné.
Selon l’équipe, dans un avenir relativement proche, ce métamatériau pourrait être utilisé pour créer des neuroprothèses injectables, ou rétablir la communication électrique dans le cas d’une section complète des fibres nerveuses.