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Cette puce microscopique se place sous la peau pour mesurer la température !

Crédits : Université Columbia

Une récente étude étasunienne a révélé la création d’un système sur une puce unique couvrant une surface de moins de 0,1 mm³. Selon les chercheurs, l’appareil fonctionnant à l’aide d’ultrasons peut faire l’objet d’une injection dans l’organisme humain afin de mesurer sa température.

Le plus petit système injectable contenu dans une puce

En 2019, la société étasunienne Omnivision dévoilait une minuscule caméra dont les dimensions figurent dans le Livre Guinness des records. Avec ses 0,575 mm de longueur, 0,575 mm de largeur et 0,232 mm de hauteur, cette caméra est plus petite qu’un grain de riz. Selon les créateurs, l’appareil pourrait convenir à de nombreux examens médicaux (cerveau, ORL, gynécologiques, etc.).

Dans une publication dans la revue Science Advances le 7 mai 2021, des chercheurs de l’Université Columbia de New York (États-Unis) ont quant à eux présenté le plus petit système injectable intégré dans une seule puce ! De forme carrée, la puce mesure seulement 0,3 millimètre de côté, soit un volume de moins de 0,1 mm³. Sa taille est telle qu’il peut tenir à l’intérieur d’une aiguille hypodermique, et bien sûr, peut seulement faire l’objet d’une observation au microscope.

« Il s’agit d’une nouvelle idée de “puce système”. Cette puce qui seule, sans rien d’autre, est un système électronique fonctionnel complet. Cela devrait être révolutionnaire pour le développement de dispositifs médicaux miniaturisés sans fil à implanter et capables de détecter différentes choses », a déclaré Ken Shepard, principal auteur des travaux dans un communiqué.

Un usage très spécifique

Les chercheurs expliquent que ce système simple a vocation à mesurer la température du corps lors d’une thérapie par ultrasons. Il est question d’un usage très spécifique qui naturellement, découle de la miniaturisation de l’appareil lui-même. Par ailleurs, il faut savoir qu’un nombre conséquent de petits appareils utilisent des fréquences radio dans le but de communiquer. Néanmoins, la longueur d’onde concernant ces appareils reste trop grande pour cette puce microscopique.

puce microscopique schéma
Crédits : Université Columbia

De plus, il est totalement impossible d’y intégrer une pile. Les scientifiques ont alors opté pour l’utilisation d’un transducteur piézoélectrique. Ce dernier permet les communications ainsi que l’alimentation par ultrasons. L’appareil est également couplé à un capteur de température à faible consommation. Le système incarne donc une sorte de sonde permettant la mesure de la température corporelle en temps réel.

L’appareil se trouvant dans une capsule de parylène – assurant la biocompatibilité – a subi une batterie de tests dont les résultats sont encourageants. Les chercheurs l’ont implanté dans des souris à une profondeur de 2 cm et affirment qu’il est théoriquement possible d’aller jusqu’à 5,7 cm. Par ailleurs, les recherches se poursuivent afin de donner la possibilité au système de mesurer d’autres paramètres biologiques à l’aide de capteurs chimiques ou de pH.