Vendredi 18 septembre 2009, 08:04 | in Médecine-Santé
Tags : Alzheimer, neurones, robot

Connecter des neurones humains à un robot pour comprendre le cerveau

Les neurones sont capables de communiquer avec des machines par signaux électriques. Les impulsions générées en réponse aux stimulations vont être étudiées afin de mieux comprendre les maladies neurologiques.

Un robot contrôlé par des cellules de cerveau humain? C’est ce qu’envisagent les chercheurs Kevin Warwick et Ben Whalley de l’université de Reading au Royaume-Uni, d’après un article du NewScientist. Leurs premières expérimentations, effectuées l’année dernière à partir de neurones de rats, ont démontré que ces derniers peuvent exercer une activité électrique capable de guider les déplacements d’un simple appareil sur roues. Les chercheurs britanniques prévoient de renouveler l’expérience avec des cellules humaines. L’équipe pense qu’en observant les réactions d’une culture de neurones en pleine stimulation, on devrait améliorer notre compréhension de certaines pathologies neurologiques.

Une structure semblable à un tissu vivant

Lors des travaux menés sur les cellules de rats, 300 000 neurones avaient été installés dans un pot contenant une mixture à base de nutriments et d’antibiotiques, et reliés au capteur de distance à ultrasons d’un petit robot. Les cellules communiquaient entre elles une fois cultivées pour que des connections s’établissent afin de former un tissu semblable à celui trouvé chez une créature vivante. Une certaine zone du tissu de neurones répondait aux impulsions émises par le capteur lorsqu’il détectait un mur, et permettait ainsi au robot de se détourner.

Comprendre les pathologies cérébrales

Le deuxième volet d’expérimentations, celui exploitant des neurones humains vise d’une part le traitement de pathologies neurologiques comme l’épilepsie ou la maladie d’Alzheimer. Certaines décharges provoquées par une manifestation à l’unisson des neurones peuvent être similaires à celles rencontrées lors de crises d’épilepsie. Si ce comportement peut être altéré chimiquement ou physiquement, il est alors possible de créer une thérapie pour contrôler ces phénomènes. D’autre part, il s’agira de comparer le comportement des neurones humains avec celui des cellules de rats, en matière de contrôle de robot, pour en tirer des conclusions au niveau des aptitudes d’apprentissage et de la mémoire.

La démonstration des chercheurs Kevin Warwick et Ben Whalley de l’université de Reading (en anglais)

Mardi 9 juin 2009, 10:15 | in Médecine-Santé
Tags : cancer, Médecine, nanotechnologie

Nanomédecine : des nanoparticules pour le traitement du cancer

Sciences physiques et nanotechnologies
Nanomédecine : des nanoparticules pour le traitement du cancer
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/59206.htm

Une équipe interdisciplinaire de chercheurs du Brigham and Women’s Hospital (BWH) et du département Health Sciences and Technology de Harvard et du MIT dans le Massachusetts menée par Sudipta Basu, ont mis en évidence un nouveau moyen pour le traitement du cancer en ciblant directement les cellules malades. Le problème principal des traitements actuels contre le cancer est la dose des agents qu’il faut administrer (par intraveineuse ou oralement) car ils ne ciblent pas seulement les cellules malades mais tuent aussi les cellules en bonne santé. La stratégie des chercheurs est ici de couper la voie au développement des cellules cancéreuses, tout en leur administrant les agents cytotoxiques, c’est-à-dire les agents qui tuent ces cellules malades.

L’équipe a conçu des nanoparticules à partir d’un polymère biodégradable et biocompatible approuvé par la Food and Drug Administration américaine. Ces nanoparticules sont chimiquement modifiée pour cibler et inhiber la voie de signalisation des mitogen activated protein kinases (MAPK). L’activation de ces voies de signalisation est notamment responsable de la modulation de la transcription de gènes spécifiques, impliqués dans le contrôle de processus cellulaires comme la prolifération, la différenciation, l’apoptose ou les réactions inflammatoires. Cette modulation est l’aboutissement de cascades d’évènements complexes, dont le dérèglement est impliqué dans l’émergence de nombreux cancers. En inhibant ces voies, la prolifération des cellules cancéreuses est empêchée. Les cellules cancéreuses ciblées par les nanoparticules sont ainsi prédisposées aux effets cytotoxiques des agents de chimiothérapie. L’équipe de chercheurs a aussi modifié le polymère pour augmenter la charge de médicaments portée par les nanoparticules d’un facteur 20. Cibler les cellules cancéreuses seules et en les prédisposant à recevoir les agents chimiothérapiques grâce à ces nouvelles nanoparticules permettra d’utiliser des concentrations de médicaments bien plus faibles, et les patients souffriront de beaucoup moins d’effets secondaires.

Les résultats obtenus en laboratoire semblent très prometteurs. La combinaison des nanoparticules et du médicament Cisplatine, utilisé dans le traitement de nombreux cancers comme les cancers des testicules, de l’ovaire, de la sphère ORL, de l’oesophage, du col de l’utérus, de la vessie et les cancers de la peau, a prouvé son efficacité à empêcher le développement in vitro de cellules cancéreuses de la peau et du foie et même provoqué leur mort. Les chercheurs ont aussi appliqué la même combinaison sur des souris présentant des mélanomes : le développement de la tumeur a cessé et l’agent thérapeutique a ainsi gagné en efficacité. Dans le groupe de souris traitées avec les nanoparticules et le Cisplatine, la moitié ont vu leurs tumeurs régresser, contre aucune dans l’autre groupe traité avec le Cisplatine seul.

En empêchant systématiquement la prolifération des cellules cancéreuses avant de les tuer, la voie est ouverte au traitement de cancers les plus difficiles à soigner habituellement.

Pour en savoir plus, contacts :
Sur le Cisplatine : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/QUro1
Source : – Accès à la poblicationsur PNAS : « Nanoparticle-mediated targeting of MAPK signaling predisposes tumor to chemotherapy » – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/LKTjg
- « Researchers engineer nanoparticles for targeted delivery of chemotherapeutic drugs » – http://www.nanowerk.com/news/newsid=10725.php
Rédacteur : Alban de Lassus, deputy-phys@consulfrance-houston.org

Vendredi 22 mai 2009, 19:06 | in Médecine-Santé
Tags : artificiel, bionic man, bionique, prothèse

Une prothèse de bras entièrement contrôlée par la pensée

Santé / Médecine / Génétique

Une prothèse de bras entrièrement contrôlée par la pensée
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/58963.htm
bulletins-electroniques.com – Société ADIT

C’est de Vienne qu’est arrivé un sensationnel nouveau développement dans la technologie médicale. Otto Bock HealthCare Products GmbH [1] a développé une prothèse de bras contrôlée / alimentée par la pensée. Le projet s’est construit sur une collaboration interdisciplinaire avec l’AKH [2] et l’Université de médecine de Vienne. La première personne à utiliser le « bras intelligent » en dehors des Etats-Unis est Christian Kandlbauer (cf. photo), un jeune homme d’Autriche du sud.

Pendant des années, Vienne a fourni un terrain fertile pour la recherche et le développement et la coopération entre diverses institutions, notamment en faisant travailler ensemble la Société Otto Bock (dont le siège est à Vienne) et l’AKH.

Otto Bock – siège principal en Europe de l’Ouest et barycentre de recherche pour la fabrication de produits de haute technologie dans le domaine paramédical – est une société de technologie médicale et aussi un centre d’expertise pour les systèmes complexes de technologie médicale. C’est une infrastructure très importante dans le paysage de recherche médicale des domaines de la bionique, des prothèses neurologiques et de la mécatronique. L’AKH est quant-à-lui un chef de file dans le domaine de la neuro-reconstruction. Par conséquent, la collaboration entre ces deux institutions était une étape logique dans la voie de l’élaboration d’un bras de prothèse contrôlé par la pensée.

Un développement révolutionnaire :

La nouvelle prothèse de bras représente un bond en avant dans le monde de la prothèse. C’est une prothèse dite « intelligente » puisque son mouvement est contrôlée par les nerfs précédemment en charge de déplacer le bras. Elle possède et donne à l’utilisateur sept degrés de liberté et permet un large éventail de nouvelles activités. Contrairement aux essais précédents avec les prothèses conventionnelles, la nouvelle prothèse ne nécessite pas de penser plusieurs fois la même action. Le patient fait les mouvements de manière intuitive et la prothèse est capable de convertir ses pensées en mouvement.

Avant que la prothèse ne soit installée, le patient doit subir une opération de chirurgie complexe qui vise à déplacer les nerfs sélectionnés. Après ce « transfert des nerfs sélectionnés », les signaux nerveux qui étaient autrefois chargés de contrôler le bras peuvent être utilisés pour le contrôle de la nouvelle prothèse. Des électrodes installées dans la tête de la prothèse permettent de répondre à ces signaux de contrôle. Lorsque l’utilisateur envoie des signaux de circulation, une complexe analyse électronique est effectuée permettant ainsi de convertir les signaux et de reconnaître les mouvements que l’utilisateur souhaite faire.

Otto Bock a constamment cherché à développer des produits novateurs qui donnent aux personnes handicapées plus d’indépendance, de liberté de mouvement et une meilleure qualité de vie globale. La prothèse de bras contrôlée par la pensée est la dernière innovation introduite par la Société sur le site viennois.

D’autre part, Otto Bock est la seule institution en Europe à prendre part au programme « Revolutionizing Prosthetics » dirigé par l’organisation américaine DARPA. L’objectif de ce projet est de développer des prothèses de bras à 22 degrés de liberté. Les systèmes développés à Vienne sont également utilisés aux Etats-Unis. Otto Bock emploie 4000 personnes dans le monde, avec un effectif de 350 à Vienne. A Vienne, environ un tiers des employés sont impliqués dans la recherche et le développement et cette tendance augmente rapidement.

[1] Otto Bock Healthcare Products GmbH : entreprise de technique médicale spécialisée dans le développement et la fabrication de prothèses, de fauteuils roulants et d’implants nerveux

[2] AKH : Allgemeines Krankenhaus Wien: Hôpital central de Vienne

Pour en savoir plus : Otto Bock Healthcare Products GmbH – tél: +43 152 337 86,
Contact : email: info.austria@ottobock.com, web: http://www.ottobock.at
Source : « Economy » – n°71 – 27.03.2009
Rédacteur : Julien Bouasria – julien.bouasria@diplomatie.gouv.fr

A voir en complément :
Un autre exemple de bras artificiel commandé par la pensée, celui  de Jesse Sullivan qui a perdu ses bras suite à une électrocution.

Vendredi 22 mai 2009, 11:55 | in Brèves, Economie, Informatique, Médecine-Santé, Spatial
Tags : prothèse de bras, robotique

Une prothèse de bras contrôlée par la pensée

Une prothèse de bras contrôlée par la pensée vient d’être implantée sur un Européen.

Exemple d’une version de bras datée de 2006 mais qui en montre le principe.

Jeudi 9 avril 2009, 18:50 | in Médecine-Santé
Tags : CSI, santé

Epidemik, un jeu de simulation collectif et collaboratif contagieux

L’exposition Epidemik présentée jusqu’au 16 août 2009 à la cité des sciences met en scène les épidémies passées et à venir. Elle retrace en images les grandes épidémies qui ont marqué l’histoire, mettant l’accent sur les progrès de la médecine tout en insistant sur le fait qu’aujourd’hui nous ne sommes pas à l’abri de nouvelles grandes épidémies qui voyagent de plus en plus vite et de plus en plus loin.

Dans la seconde partie de l’exposition, les visiteurs sont invités à devenir les acteurs d’un jeu de simulation de crise épidémique. Certains visiteurs endossent le rôle de « décideurs », d’autres de « citoyens » et tous doivent s’efforcer de résoudre la crise. L’aspect novateur de ce jeu réside dans la forme qu’il prend. En effet, une salle entière de 500 m² est dédié à ce jeu qui se déroule sur une immense surface multitouch et multi collaborative. Cette performance technique, assez unique en son genre, permet de gérer jusqu’à 100 joueurs en même temps.

Chaque personne peut suivre son profil et son évolution dans le jeu à la fois au sol, où l’on visualise son « aura » servant d’interface de jeu et donnant des informations sur le statut de son personnage, ainsi que sur les murs. Au fur et à mesure que l’on avance dans le scénario, la salle se pare de différentes informations, de différents décors, le tout accompagné par une ambiance sonore qui termine d’immerger le visiteur dans le lieu où est située l’action.

Les visiteurs devenus « décideurs » doivent alors prendre des décisions qui incomberaient à un chef d’État par exemple : publier des communiqués, ou, au contraire, passer sous silence les premières informations, organiser des quarantaines, etc. Les visiteurs ayant le rôle de « citoyens » doivent quant à eux préserver leur propre vie en adoptant des gestes simples : se laver les mains, prendre des médicaments, surveiller leurs propres déplacements pour éviter les infections qui se promènent sur le plateau de jeu. Cinq scénarios d’une durée moyenne de 25 minutes sont proposés.

Chacun se découpe en trois séquences ou « mini-jeux » rythmant 3 temps forts du cheminement épidémique : le constat et l’annonce, la gestion de la crise, la sortie de crise. L’issu du jeu dépend des choix et des comportements des joueurs. Le but de ce jeu est de faire découvrir aux visiteurs les enjeux sociaux, sanitaires, économiques et politiques des crises épidémiques.

Le dispositif technique mis en place est lui aussi assez innovant : le système informatique — composé d’un logiciel développé sur la base du AAASeed, de 18 PC, de 20 splitters dual et triple et d’une carte son motu 24 sorties — a pour fonction principale la reconnaissance de forme, le suivi dynamique des visiteurs et la génération d’images et de son en temps réel. Une mise en scène géante à 31 vidéo-projecteurs, 31 cameras infra rouge et 12 enceintes, permettant la diffusion du son spatialisé…

Le reportage vidéo de France Soir :

Lundi 9 mars 2009, 09:00 | in Médecine-Santé
Tags : Internet, Médecine

Télémédecine : de l’innovation par les services à l’innovation économique

Même s’ils sont performants, les outils de télémédecine innovants peinent à se diffuser. Ce, en raison d’absence de modèle économique viable.

La mise en place d’une dynamique d’innovation adaptée ne suffira pas à résorber l’inertie dans la diffusion de la télémédecine. Il y a aussi un problème de modèle économique. Les utilisateurs finaux ne peuvent que rarement s’offrir l’équipement leur permettant de s’inscrire dans un système de télémédecine. Et les différents systèmes de protection sociale ne prennent pas en charge ces frais. Cela peut paraître absurde, car l’assurance-maladie remboursera l’ambulance, le déplacement du médecin, le coût des urgences, etc. en cas d’appel. Alors qu’un système de télémédecine aurait pu résoudre le problème par un appel téléphonique et le passage d’une infirmière.

Vers un système de prévention

L’explication de cette absurdité ne réside pas dans l’incompétence des systèmes de santé en économie voire en bon sens. Ces systèmes sont confrontés à un problème beaucoup plus lourd. Alors que le modèle de prise en charge est fondé aujourd’hui sur les soins, la logique de la télémédecine appelle une prise en charge de la prévention. L’avenir des politiques de santé passe par un système sophistiqué de prévention reposant sur la télémédecine. Les systèmes de santé doivent donc repenser leurs modèles économiques et, exercice encore plus difficile, basculer d’un modèle économique à un autre.

Un poisson-pilote dans l’univers de la complexité ?

Ainsi, le cas de la télésanté nous fait toucher du doigt la complexité du processus de la révolution numérique qui exige un ensemble de solutions technologiques performantes, une innovation de service qui va mobiliser un champ très large de compétences et une modification significative du modèle économique. La télésanté est-elle une exception ou bien s’agit-il du véritable poisson-pilote de la révolution numérique ?

Pour en savoir plus :

Observatoire des réseaux de télésanté

La place de la télémédecine dans l’organisation des soins

Mardi 24 février 2009, 17:50 | in Médecine-Santé

L’examen de l’intérieur du corps réalisable à domicile

Le Sintef travaille sur une capsule ingérable qui embarque un système de navigation. Ce dernier permettra de contrôler le dispositif à distance comme un véhicule télécommandé. Le patient n’aura qu’à avaler une pilule depuis son domicile.
Publié le 24 Février 2009, par L’Atelier.

Une équipe de chercheurs du Sintef travaille sur une capsule ingérable capable d’être dirigée à distance par un médecin ou par un système informatique. « Nous sommes en train de développer le système de navigation qui permettra non seulement de savoir où se trouve le dispositif dans le tube digestif, mais aussi de le contrôler pour qu’il réalise différentes opérations« , explique Thomas Lango, l’un des participants du projet. La capsule sera pilotée comme un véritable véhicule. Les scientifiques pourront par exemple la faire revenir en arrière pour examiner un organe de plus près. Le système est programmé pour identifier d’éventuelles cellules malades. Le but est de faciliter le diagnostic de pathologies liées au tube digestif, mais aussi d’améliorer le suivi à domicile de maladies chroniques.

Faciliter le suivi des patients à distance

Les professionnels du secteur médical suivront à distance les effets d’un traitement sur un patient, ce sans avoir à le faire se déplacer et réaliser plusieurs batteries de tests. « Face au nombre croissant de personnes âgées et en surpoids, il est important d’aider les patients à agir d’une manière qui leur sera bénéfique et qui indirectement réduira le besoin d’aller voir un docteur« , souligne Dag ausen, de Sintef ICT. A terme, les responsables du projet souhaitent même déployer des stations de suivi à domicile qui donneront la main au patient sur son état de santé. En cas de problème, un message d’alerte sera envoyé aux praticiens qui prendront le relais. « Grâce aux technologies sans-fil, les malades pourront évoluer chez eux sans problèmes« , argue à ce sujet Dag Ausen, qui participe également au projet.

Une capsule truffée de capteurs

Et d’ajouter : « les mesures seront faites sur une base quotidienne« . Techniquement, la capsule est truffée de caméras et de capteurs : ultrasons, stéréoscopie, biocapteurs… Elle sera aussi capable de prélever des échantillons des organes qu’elle traverse, pour qu’ils soient étudiés ensuite par les chercheurs. « L’un des challenges auxquels nous devons faire face est de mettre au point un dispositif embarquant toutes ces technologies mais qui reste facilement ingérable« , précise Thomas Lango. Une version expérimentale du système est attendue sous les quatre ans. Le projet est mené en collaboration avec une vingtaine d’autres scientifiques européens.

Photos : Vision d’artiste du nettoyage d’artères atteintes d’athérosclérose. Les nanorobots pourraient traiter l’athérosclérose, maladie dégénérative des artères due à l’infiltration de leur paroi interne par du cholestérol, qui en réagissant avec le sang peut former un caillot et boucher l’artère. © Tim Fonseca, All Rights Reserved (Source Expo Nano – CSI) ; Capsule © Sintef.

Dimanche 8 février 2009, 18:34 | in Médecine-Santé
Tags : Médecine, nanotechnologie, santé

Des nanotech pour la bio-compatibilité

La nano-médecine est appelée a révolutionner la santé dans les 15 prochaines années. Dernière trouvaille en date, celle d’une équipe de chercheurs multidisciplinaire de l’université de Montréal qui a utilisé un procédé utilisant en partie de récentes découvertes menées dans le domaine des nanotechnologies pour produire de nouvelles surfaces métalliques prometteuses. Ces dernières pourraient permettre d’obtenir des implants médicaux innovants, favorisant la guérison et facilitant l’acceptation des prothèses métalliques par le corps humain.

L’équipe d’Antonio Nanci*, professeur à la faculté de médecine dentaire de l’université de Montréal, explique avoir produit des métaux aux surfaces intelligentes qui interagissent positivement avec les cellules et aident à contrôler la réaction biologique de la guérison ». Par exemple, l’application d’acides et d’oxydants a permis de révéler des surfaces aux nano alvéoles caractéristiques de l’éponge, qui permettent une meilleur adhérence que les surfaces lisses habituelles, voire stimulent la croissance des cellules osseuses.

Des innovations qui devraient servir d’assise à la réalisation de nouveaux implants métalliques améliorés, lesquels « devraient augmenter significativement les chances de succès des prothèses orthopédiques, dentaires et cardio-vasculaires. »

* en collaboration avec l’université McGill, l’Institut national de la recherche scientifique (INRS-EMT), Plasmionique inc. et l’université de São Paulo.

Voir également sur le sujet, l’exposition de la Cité des sciences : Expo Nano
Image © Tim Fonseca, All Rights Reserved