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Désintégration de dispositifs médicaux

En tirant parti d’un phénomène qui conduit à des fractures dans le métal, des chercheurs du MIT ont conçu des dispositifs médicaux qui pourraient être utilisés à l’intérieur du corps comme stents, agrafes ou dépôts de médicaments, puis décomposés en toute sécurité à la demande lorsqu’ils ne sont plus nécessaires.

Les chercheurs ont montré que les dispositifs biomédicaux fabriqués à partir d’aluminium peuvent être désintégrés en les exposant à un métal liquide appelé gallium-indium eutectique (EGaIn). En pratique, cela pourrait fonctionner en peignant le liquide sur des agrafes utilisées pour maintenir la peau ensemble, par exemple, ou en administrant des microparticules d’EGaIn aux patients.

Selon les chercheurs, déclencher la désintégration de tels dispositifs de cette manière pourrait éliminer le besoin de procédures chirurgicales ou endoscopiques pour les retirer.

Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé l’eutectique gallium-indium, un alliage de gallium que les scientifiques ont exploré pour une variété d’applications en biomédecine ainsi que l’énergie et l’électronique flexible. Pour les appareils eux-mêmes, les chercheurs ont choisi d’utiliser de l’aluminium, qui est connu pour être sensible à la fragilisation lorsqu’il est exposé au gallium.

Le gallium affaiblit les métaux solides tels que l’aluminium de deux manières. Premièrement, il peut se diffuser à travers les joints de grains du métal – les lignes de démarcation entre les cristaux qui composent le métal – provoquant la rupture de morceaux de métal.

L’équipe du MIT a montré qu’elle pouvait exploiter ce phénomène en concevant des métaux avec différents types de structures granulaires, permettant aux métaux de se briser en petits morceaux ou de se fracturer en un point donné.

Le gallium empêche également l’aluminium de former une couche d’oxyde protectrice à sa surface, ce qui augmente l’exposition du métal à l’eau et favorise sa dégradation.

L’équipe du MIT a montré qu’après avoir peint du gallium-indium sur des appareils en aluminium, les métaux se désintégreraient en quelques minutes.

Les chercheurs ont également créé des nanoparticules et des microparticules de gallium-indium et ont montré que ces particules, en suspension dans un fluide, pouvaient également décomposer les structures en aluminium.
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