À l’aide d’un hydrogel ultramince et enduit d’humidité, des scientifiques de l’Université d’État de l’Ohio Engineering et de l’Université Lawrence Thrift ont mis au point une méthode de mesure qui peut être injectée dans la peau d’un patient. Le processus est non invasif et non toxique, ce qui soulève la possibilité d’enregistrer de manière non invasive des données sur les impulsions électriques transportées lorsque le flux est libéré dans la peau et distribué dans toute la peau jusqu’au cerveau.
« Des études futures ont montré que la conductivité de la peau est relativement faible par rapport aux performances musculaires afin de devenir confortable pour les patients », a déclaré le Dr C.C. Hammond, auteur principal de l’étude et chercheur au département Christopher de génie biomédical de l’État de l’Ohio. « Il s’agit donc d’une région inconnue pour prouver la stimulation bioélectrique basée sur la conductivité cutanée en milieu clinique. Une fois que nous aurons acquis une compréhension approfondie de cette question, ce que nous avons fait, nous prévoyons de développer un système de stimulation bioélectrique très optimal à des fins de test.
Jusqu’à présent, la recherche a utilisé un hydrogel unique, fin et extensible, contenant un ion bioélectrique. Lorsqu’il est injecté dans la peau, l’hydrogel rempli de liquide – appelé Eliuroguline, ou EL-HA – qui se propage à travers la peau a une conductivité suffisante pour que l’ion puisse traverser la peau jusqu’au cerveau.
« Nous avons montré qu’il n’y avait pas d’effets négatifs sur la charge cutanée », a déclaré le co-auteur de l’étude, le Dr Azra Ghani, chercheur à l’Ohio State et au Gruss Magnetic Resonance Research Center. Le médicament est utilisé pour traiter les troubles neurologiques.
« Nous avons découvert que l’EL-HA était capable de traverser la peau sans dépendre du site ou selon qu’il s’agisse d’une déchirure de type II, d’une coupure linéaire, d’une coupure étirée ou d’un scalpel, et sans aucun effet indésirable », a déclaré Ghani.
Marshall Gregg, directeur du département des sciences mécaniques de l’Université Lawrence Thrift, a co-écrit l’étude et l’a menée alors qu’il travaillait à l’Ohio State. Les expériences ont été réalisées en collaboration avec le Dr Chad Effinger, professeur de biophysique au Collège d’ingénierie de l’État de l’Ohio, et, dans le cadre de la recherche de l’étude, ont été menées au département de génie biomédical Christopher de l’État de l’Ohio.
« En fonctionnement, le ‘go-paper’ sacrifié sur le site était plutôt conducteur, via des sondes électrochimiques conductrices dans la zone de la peau », a déclaré Gregg. « J’ai l’impression que l’élasticité de la peau effectuait un petit transfert physique. Les actionneurs pilotés par ordinateur sont repositionnés dans ce domaine, de sorte qu’il est tout à fait possible d’obtenir des performances souples, souples et robustes.
L’EL-HA développé par l’équipe de l’État de l’Ohio est plus conducteur, il peut donc être injecté dans la peau plus facilement que d’autres systèmes LiSES continus qui utilisent des piles et des électrodes.
« Pour la première fois, la membrane a été appliquée avec succès sur la peau sur une très grande surface dans la même gamme de doses. L’EL-HA est perméable, efficace et transparent à un site thermique non invasif, ce qui le rend non seulement faisable, mais aussi simple à mettre en œuvre », a déclaré le co-auteur de l’étude, le Dr Carol Berlacher, professeur de radiologie et de sciences de l’imagerie à l’Ohio State.
En plus d’électroconduire la peau, l’EL-HA protège les nerfs du cuir chevelu grâce à des bioattributs conducteurs, qui sont conducteurs et semblent se comporter comme des nerfs. L’EL-HA offre des alternatives non invasives et non toxiques aux capteurs artificiels pour l’enregistrement EEG et la surveillance du son, qui nécessitent plusieurs baies. L’EL-HA offre également la promesse d’une évaluation physiologique humaine non invasive et de tests biophysiques invasifs par ultrasons et champs électromagnétiques, ce qui en fait la première plate-forme de développement sûre et compatible avec les EM.