Cette semaine, Imec a présenté à l’occasion de la célèbre conférence internationale ISSCC 2020 son premier radio-émetteur miniaturisé pour pilules électroniques – une percée majeure dans le développement d’un capteur ingérable autonome capable de transmettre en live les données mesurées dans l’organisme pour analyse et interprétation.

Les processus digestifs et maladies gastro-intestinales ne sont pas simples à observer. À l’heure actuelle, la médecine s’appuie principalement pour cela sur l’examen endoscopique et l’analyse des selles, mais ces approches ne sont pas forcément confortables pour le patient et ne livrent en outre qu’un « instantané » de la situation.

Autant dire que des capteurs électroniques suffisamment petits pour être avalés et capables de recueillir des informations directement dans l’intestin sur une période plus prolongée représenteraient une avancée majeure en termes non seulement de confort mais aussi de qualité, puisqu’ils pourraient surveiller des processus internes dans la durée. Une telle pilule électronique pourrait même éviter au patient de devoir se rendre à l’hôpital et permettre un monitoring par le médecin dans le décours de la vie quotidienne.

Jusqu’à 30 fois plus petit que les capteurs actuels

Le radio-émetteur est l’un des constituants d’une telle pilule électronique. Il doit non seulement être très petit, mais aussi peu gourmand en énergie pour pouvoir fonctionner durablement de manière autonome. Il faut aussi qu’il puisse transmettre en live des données de qualité de l’intérieur à l’extérieur du corps.

Le nouveau radio-émetteur mis au point par Imec a été conçu spécialement pour cette application. Il communique dans les plages de fréquence standard utilisées pour les données médicales et est optimisé pour transmettre des informations à travers les différentes couches de tissus qui composent l’organisme humain.

Les chercheurs ont également conçu divers aspects de la puce de telle manière que le module, composé d’un émetteur et d’une antenne, fonctionne de manière optimale tout en restant tout petit (3,5 x 15 mm à peine). Ils planchent actuellement sur des moyens d’en réduire encore le volume, qui est déjà 30 fois plus faible que celui des émetteurs actuellement utilisés dans la communication médicale.

Des possibilités infinies

« Les capteurs ingérables et implants intelligents offrent des possibilités pratiquement infinies pour mesurer et étudier les paramètres les plus divers à l’intérieur de l’organisme, et apportent ainsi des connaissances plus poussées au médecin tout en préservant un confort maximal pour le patient. Comme les dispositifs électroniques deviennent de plus en plus petits et de plus en plus puissants, il est aujourd’hui possible de développer des senseurs autonomes intelligents minuscules et extrêmement légers. »

« Le développement de capteurs ingérables s’accompagne aussi de nombreux défis », souligne Chris Van Hoof, vice-président connected health chez Imec. « En tant que pionnier du développement de technologies pour micropuces et grâce à son expertise des logiciels et des TIC, Imec est particulièrement bien placé pour mettre au point les différentes facettes d’un implant médical intelligent – l’émetteur que nous venons de présenter, mais aussi les capteurs, la source d’énergie, la biocompatibilité des éléments électroniques et le traitement des données mesurées. Notre activité va de la recherche fondamentale à la validation clinique des prototypes. »