Une équipe de chercheurs de l’Université Northwestern, aux États-Unis, a publié, le 2 avril, dans la revue Nature les résultats d’un pacemaker plus petit qu’un grain de riz. L’objet, d’une longueur de 3,5 millimètres pour 1,8 mm de large et 1 mm d’épaisseur, se distingue par deux propriétés saisissantes : sa capacité à être injecté via une simple seringue, et sa disparition programmée dans l’organisme. Pas de fil, pas de boîtier sous-cutané, pas de retrait chirurgical.
Un pacemaker plus petit qu’un grain de riz conçu pour les nouveau-nés
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Published on 8 avril 2025 17h00
3,5mmLe pacemaker est long de 3,5 millimètres pour 1,8 mm de large et 1 mm d’épaisseur.
Selon John A. Rogers, directeur du projet : « Nous avons développé ce qui est, à notre connaissance, le plus petit stimulateur cardiaque (pacemaker) au monde ». Ce dispositif électronique bio-résorbable, capable de restaurer un rythme cardiaque normal temporairement, cible en priorité les patients fragiles, notamment les nouveau-nés opérés du cœur.
Pacemaker miniaturisé : comment une puce lumineuse peut sauver un cœur
Comment fonctionne cette merveille de technologie ? Le principe repose sur un assemblage d’éléments microscopiques, activés par la lumière. Le circuit comprend une batterie qui s’active au contact des biofluides du corps, ainsi qu’un interrupteur optique. Lorsque la fréquence cardiaque chute sous un seuil critique, une LED située sur un patch cutané déclenche le stimulateur par rayonnement lumineux. L’appareil convertit alors cette impulsion en énergie électrique pour stimuler le muscle cardiaque.
« Cela active les deux mini-électrodes intégrées qui, exposées aux fluides corporels, créent un courant électrique capable de stimuler le cœur », a expliqué le Pr Rogers dans des propos rapportés par Le Figaro Santé. John A. Rogers explique dans des propos rapportés par Numerama : « Un minuscule interrupteur lumineux, situé à l’opposé de la batterie, nous permet d’allumer l’appareil dès que la lumière traverse le corps du patient grâce au patch appliqué sur la peau ». Cette activation sans contact ouvre la voie à des implantations non invasives, particulièrement adaptées à des organismes fragiles ou en convalescence.
Un pacemaker qui se dissout dans l'organisme
Mais ce n'est pas tout. Le dispositif est capable de se dissoudre. Plutôt que d’extraire le pacemaker, une opération source de risques supplémentaires, celui-ci se désintègre une fois sa mission accomplie. C’est le dosage minutieux de la composition chimique des matériaux qui permet de contrôler sa durée de vie. « En variant la composition et l’épaisseur des matériaux [...], l’équipe peut précisément contrôler le nombre de jours pendant lesquels ils restent fonctionnels avant de se dissoudre », peut-on lire dans le communiqué officiel de Northwestern.
L’un des objectifs principaux de cette technologie, selon Igor Efimov, co-directeur de l’étude, est la médecine pédiatrique : « Environ 1 % des enfants naissent avec des malformations cardiaques congénitales [...]. Ces enfants n’ont besoin que d’une stimulation cardiaque temporaire après une intervention chirurgicale », apprend-on de Numerama. Avec une telle solution, le gain est double : éviter des complications post-opératoires majeures et réduire la lourdeur des protocoles.
Un pacemaker qui permet de réduire les risques
Les stimulateurs classiques, avec leurs électrodes et générateurs externes, ne sont pas sans inconvénients : infections, saignements, déchirures tissulaires, thromboses… autant de risques que ce dispositif entend balayer. Pour John A. Rogers, la miniaturisation est la clé : « En minimisant la taille, nous simplifions considérablement les procédures d’implantation, réduisons le traumatisme et les risques pour le patient et, grâce à la nature soluble du dispositif, nous éliminons toute nécessité d’extraction chirurgicale secondaire ».
Cette invention pourrait devenir une solution intermédiaire majeure dans les suites post-opératoires cardiaques, notamment après des chirurgies de la valve aortique, où 10 à 30 % des patients nécessitent un stimulateur temporaire.