Avez-vous déjà fabriqué des bateaux, des fusées, des grues, etc. en papier quand vous étiez enfant ? C’est une activité que beaucoup d’entre nous ont appréciée. Ce merveilleux art japonais du pliage de papier s’appelle « origami ». Mais vous serez peut-être surpris d’apprendre que cet art si simple et si beau est aujourd’hui utilisé pour réaliser des avancées majeures en médecine et sauver des vies humaines. Aujourd’hui, nous allons parler de ce lien fascinant.
Alors, comment cet art de l'origami contribue-t-il à la médecine ?
En termes simples, l'idée de base de l'origami est de pouvoir plier un objet volumineux en un objet très petit, puis de le déplier à nouveau au besoin. Imaginez que vous cherchiez un moyen de trouver
Des médecins et des ingénieurs ont examiné ce concept et se sont dit : « Au lieu de pratiquer une grande incision dans le corps lors d'une intervention chirurgicale, ne pourrions-nous pas créer un dispositif qui pourrait être inséré dans le corps par un minuscule orifice ? Ensuite, à l'intérieur du corps, il pourrait être agrandi à la taille requise, puis compressé et retiré une fois la tâche accomplie ? »
Cette idée a ouvert la voie à la chirurgie mini-invasive d'aujourd'hui, ou « chirurgie laparoscopique ». Cette méthode a permis aux patients de récupérer rapidement, avec moins de douleur et sans cicatrices importantes.
Des dispositifs médicaux étonnants fabriqués à l'aide d'origami
Examinons quelques-uns des appareils qui utilisent cette technologie, ou qui sont en cours de développement. Certains semblent tout droit sortis d'un film de science-fiction.
| Type d'appareil | Ce que cela fait | Connexion origami |
|---|---|---|
| Stent cardiaque | Lorsque les vaisseaux sanguins du cœur se bouchent, ils servent à les maintenir ouverts. | Un stent, d'environ 30 millimètres de diamètre, est plié pour atteindre une petite taille, d'environ 7 à 9 millimètres, introduit dans une veine, puis déployé à l'endroit souhaité. |
| Oriceps | Il s'agit d'une petite paire de forceps utilisés en chirurgie. Ils servent notamment à saisir et à couper des tissus. | C'est comme un crochet en papier. Une fois insérée dans le corps par un petit orifice, cette forceps peut être activée de l'intérieur. |
| Dispositifs qui détruisent les cellules cancéreuses | Ce traitement est utilisé pour soigner les tumeurs cancéreuses de l'estomac. Il repose sur l'utilisation d'un courant électrique (ablation par radiofréquence) pour détruire les cellules cancéreuses. | L'extrémité de l'instrument, munie de nombreuses petites pointes, se courbe légèrement lorsqu'elle est insérée par un endoscope. À l'intérieur de la tumeur, elle se déploie en une forme tridimensionnelle, à l'image d'un paon faisant la roue. |
| Origami d'ADN (nanotechnologie de l'ADN) | Des recherches sont menées pour cibler les médicaments uniquement sur les cellules cancéreuses et pour les utiliser dans des domaines comme la bio-imagerie, qui permet d'obtenir des images du corps. | Les molécules d'ADN humain sont utilisées comme des fils, « torsadées » en formes 3D. Celles-ci peuvent « capter » une molécule médicamenteuse et la transporter jusqu'à la cellule cible. |
Quels sont les avantages spécifiques de cette méthode ?
Les dispositifs médicaux basés sur l'origami présentent plusieurs avantages par rapport aux dispositifs conventionnels.
- Minimale invasive : comme mentionné précédemment, l’intervention chirurgicale peut être réalisée par une petite incision plutôt que par une grande. Il en résulte un temps de récupération plus court, moins de douleur et moins de cicatrices.
- Conception simple : ces dispositifs comportent moins de pièces mobiles, de broches et d’articulations , ce qui réduit les endroits où les bactéries peuvent s’accumuler et diminue le risque d’infection.
- Coûts de production réduits : grâce à un nombre réduit de pièces, le coût de fabrication peut être relativement faible.
- Sécurité : On peut même fabriquer des poches chirurgicales grâce à l'origami. Ensuite, sur une surface stérile ,Il peut être étiré de manière à ne pas entrer en contact avec des surfaces non stériles susceptibles de contenir des germes .
Imaginez : si l'on pouvait opérer par une petite incision au lieu d'une grande, combien de jours de moins resteriez-vous à l'hôpital ? Et combien de temps pourriez-vous reprendre votre vie normale ?
N'y a-t-il donc aucun défi à cela ?
Il y a effectivement des défis à relever. Voici les deux plus importants.
1. Choisir le bon matériau : L’origami est fait de papier. Or, un dispositif implantable ne peut être fabriqué en papier. Il doit être réalisé à partir de matériaux spéciaux compatibles avec le corps et ne provoquant pas de réactions indésirables (matériaux biocompatibles).
2. Activation : Comment le dispositif, une fois inséré dans le corps, se déploie-t-il à l’endroit souhaité ? Certains dispositifs sont conçus pour se déployer automatiquement lorsqu’ils atteignent la température corporelle. D’autres sont activés par l’électricité ou un petit moteur. Cette opération doit être effectuée avec une grande délicatesse.
À quoi ressemblera l'avenir ?
Des universités et des instituts de recherche du monde entier explorent actuellement le potentiel de l'origami pour des applications médicales. Par exemple, des recherches sont en cours pour fabriquer une feuille de papier fine et pliable qui pourrait servir à administrer des médicaments anticancéreux à l'intérieur du corps, ou pour créer un stent d'à peine 0,5 millimètre pour traiter le glaucome .
Bon nombre de ces technologies sont encore au stade de la recherche, car il faut des années pour trouver des financements, un fabricant et obtenir l'approbation de la FDA pour passer du laboratoire au moment où elles peuvent être utilisées dans les hôpitaux.
Mais surtout, cet art simple du pliage de papier a transformé la vision du monde des ingénieurs biomédicaux. C'est un parfait exemple des possibilités infinies qui s'offrent à nous lorsque l'art et la science se rencontrent.
Message à retenir
- L'origami n'est pas seulement un bel art du pliage de papier, c'est aussi un concept d'ingénierie puissant.
- L'idée qu'un objet volumineux puisse être plié en un format réduit puis agrandi à nouveau s'est avérée très utile dans la fabrication de dispositifs médicaux.
- Cette technologie peut rendre les interventions chirurgicales plus sûres, moins douloureuses et accélérer la guérison.
- Voilà un parfait exemple de la façon dont, lorsque l'art et la science s'unissent, ils peuvent accomplir des choses extraordinaires pour sauver des vies humaines.
- Bien que cette technologie soit encore en développement, elle a suscité un grand espoir pour l'avenir de la médecine.
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