La vie moderne semble avoir exacerbé les conditions de notre intestin. Il existe une prévalence croissante du syndrome du côlon irritable et du syndrome de la vessie hyperactive chez les personnes qui ne présentent pas de signes de maladies infectieuses ou d’autres affections établies, mais qui déclarent plutôt ressentir des symptômes soudains. Récemment, une équipe de chercheurs de POSTECH et du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ont proposé un capteur pour surveiller les vessies hyperactives.
L’équipe de recherche composée du professeur Sung-Min Park et Young-Soo Lim du département d’ingénierie informatique de convergence de POSTECH et du professeur Steve Park et Byungkook Oh du département de science des matériaux de KAIST a développé un hydrogel adhésif tissulaire ultra-doux et hautement extensible à base d’hydrogel capteur implantable multifonctionnel pour la surveillance des vessies hyperactives. Les résultats de la recherche ont été publiés dans Biocapteurs et bioélectronique.
Le syndrome de la vessie hyperactive est une affection médicale caractérisée par une envie incontrôlable et fréquente d’uriner. Les personnes atteintes du syndrome peuvent même se réveiller pendant la nuit pour uriner, sans aucune maladie sous-jacente. La condition n’est pas mortelle, mais elle peut perturber les activités quotidiennes des patients, réduisant leur qualité de vie.
Les personnes atteintes du syndrome de la vessie hyperactive se sont traditionnellement appuyées sur des médicaments pour le traitement, ce qui s’est avéré inefficace pour certains. Un traitement relativement nouveau consiste à donner une stimulation électrique directement ou indirectement aux nerfs liés à la vessie afin de réduire l’activité excessive de la vessie. Cependant, ce traitement n’est pas sans défis, car il peut être difficile de fournir la bonne quantité de stimulation aux nerfs sans surveiller les activités de la vessie. Une stimulation excessive peut entraîner des effets secondaires ou rendre le traitement inefficace.
Par conséquent, les chercheurs se sont concentrés sur le développement d’un dispositif de surveillance pour observer l’activité de la vessie en temps réel. Étant donné que le muscle du détrusor est contrôlé par l’activité neurale, ils ont émis l’hypothèse qu’une mesure électromécanique complète était nécessaire pour surveiller avec précision les symptômes d’hyperactivité vésicale. De ce point de vue, l’équipe a conçu un capteur USH-SI qui peut surveiller à la fois les activités mécaniques (capteur de contrainte pour mesurer la contraction et la relaxation) et bioélectriques (capteur EMG pour mesurer le signal neuronal) de la vessie sur une seule plate-forme.
Dans un test où l’équipe a inséré chirurgicalement le capteur USH-SI dans un porc anesthésié, il a été démontré que le capteur est capable de mesurer la tension in vivo et les signaux EMG de la vessie, permettant de surveiller la locomotion des muscles du détrusor et l’activité neurale. En particulier, la forte adhérence de l’hydrogel (force d’adhérence : 260,86 N/m) a permis une fixation plus ferme sur la vessie par rapport aux capteurs en silicone conventionnels. L’insertion du capteur peut être réalisée à l’aide d’une chirurgie laparoscopique assistée par un robot chirurgical.
« Le nouveau capteur montre que les capteurs peuvent être suffisamment petits pour être insérés par chirurgie laparoscopique assistée par un robot chirurgical », a expliqué le professeur Steve Park du KAIST. Il a ajouté: « Cela a le potentiel de minimiser le temps nécessaire à un patient pour récupérer et réduire les effets secondaires. »
« Nous avons combiné le capteur USH-SI avec un stimulateur neural ciblé pour traiter les vessies hyperactives, une maladie chronique », a fait remarquer le professeur Sung-Min Park qui a dirigé l’étude. Il a en outre expliqué: « Cela permet la surveillance et la stimulation neurale simultanément. Nous nous attendons à ce que ce soit une plate-forme qui puisse être appliquée à d’autres organes internes. »
L’étude a été menée avec le soutien du Programme de développement de la technologie des nanomatériaux par l’intermédiaire de la Fondation nationale de la recherche de Corée.