Les avancées dans  les  domaines  de  la  biotechnologie  ainsi  que  de  la nanotechnologie et de l’électronique et de l’informatique ont conduit à l’apparition et à la démocratisation des DMI (Dispositif Médical Implantable). Bien qu’ayant démontré leur efficacité à palier certaines déficiences d’organes vitaux, les DMI ne sont pas sans danger. Les risques engendrés sont multiples et résultent essentiellement de problèmes d’alimentation énergétique.

Actuellement, les DMI sont généralement alimentés par des batteries au lithium, métal hautement toxique pour l’organisme mais permettant une durée de vie à ces appareils de l’ordre de 7 ans. Ce qui implique, malgré tout, un remplacement de la batterie.

Une alternative sérieuse à cette situation réside probablement dans les biopiles enzymatiques. Ce dispositif électrochimique produit une tension électrique à partir de l’activité enzymatique du catabolisme du glucose. Mais comment une simple enzyme peut-elle produire de l’électricité ? A cette question le professeur Mohamed Mohamedi (INRS/Québec-Canada) répond : « Pour nos biopiles, les biocatalyseurs sont des enzymes (protéines), où la Glucose-oxydase constitue l’anode qui oxyde le glucose (le carburant) et la Laccase la cathode qui réduit le dioxygène (le comburant). Le glucose et le dioxygène étant tous les deux naturellement présents dans le sang. Les enzymes sont immobilisées par adsorption physique ou d’autres méthodes sur des substrats conducteurs électriques»

Avant la mise sur le marché d’un tel dispositif, il est nécessaire d’en établir l’efficacité et l’innocuité. « Les tests effectués au laboratoire et simulant les conditions physiologiques humaines (pH, température, concentration du glucose) montrent que l’on peut générer du courant électrique avec des biopiles enzymatiques. Le problème majeur réside dans la stabilité des enzymes qui se dénaturent ou se détachent de leur support avec le temps. Cela va de soi que tous les matériaux constituant la biopile (électrodes et emballage) doivent être biocompatibles et sans danger toxique» précise le Pr Mohamedi qui ajoute « Les enzymes (Glucose oxydase et Laccase) sont adaptables au milieu sanguin et sont sans danger pour l’organisme ».

« Les biopiles implantables ne sont pas encore commercialisables car des défis scientifiques et technologiques restent à surmonter. En particulier, leurs dimensions et configuration et leur durée de vie. Cependant l’apparition de moyens de précision, telle la nanobiotechnologie, devraient permettre à ce programme de devenir réalité.»

 

Mokhtari Amazigh

élève-ingénieur, 1ère année/ENSB