L’oreille comme source d’énergie

Une tension électrique naturelle dans l’oreille permet d’alimenter un appareil médical, ont démontré des chercheurs américains.

par Janet Fang

Pour la première fois, des scientifiques ont réussi à alimenter un dispositif médical implantable à l’aide d’une batterie naturelle logée au fond de l’oreille interne.

En gros, dans l’oreille interne des mammifères, il existe naturellement un « potentiel endocochléaire », c’est-à-dire une cavité remplie d’ions qui produit un gradient électrique pour conduire les signaux neuraux, explique MIT News.

L’oreille transforme une force mécanique (la vibration du tympan) en un signal électrochimique qui peut être traité par le cerveau ; la batterie biologique est la source du courant de ce signal. Située dans la partie de l’oreille appelée limaçon ou cochlée, la cavité de la batterie est séparée par une membrane, dont certaines cellules sont spécialisées pour pomper les ions. Un déséquilibre des ions de sodium et de potassium de chaque côté de la membrane, couplé à la disposition précise des pompes, crée une tension électrique.

Impressionnant. « Nous savons depuis 60 ans que cette batterie existe et qu’elle est vraiment importante pour l’ouïe normale, mais personne n’a tenté d’utiliser cette batterie pour alimenter des dispositifs électroniques utiles », explique la chercheuse à l’origine de l’étude, Konstantina Stankovic de Harvard.

Aujourd’hui, des scientifiques ont réussi à exploiter l’énergie de la cochlée et à l’utiliser pour alimenter un petit émetteur sans fil implantable, sans endommager l’audition.

L’appareil pourrait un jour alimenter des aides auditives implantables, des dispositifs d’administration des médicaments ou d’autres capteurs placés près de l’oreille. Il pourrait aussi surveiller l’activité dans les oreilles des personnes souffrant de problèmes d’audition ou d’équilibre.

Il a été difficile de capturer cette énergie, car la tension et la puissance extractible sont très faibles. Une équipe dirigée par Konstantina Stankovic et Anantha Chandrakasan du MIT a dû concevoir une puce électronique spéciale (voir image) intégrant un circuit de conversion de puissance.

Ils ont placé la puce sur un cobaye anesthésié et l’ont raccordée à de minuscules électrodes placées dans la cochlée. Ensuite, ils ont pu extraire suffisamment de puissance pour faire fonctionner la radio sans fil qui transmettait les données de l’oreille interne à un récepteur externe.

Leurs travaux ont été publiés début novembre dans Nature Biotechnology.

Via MIT News

Image: P.P. Mercier et al., Nature Bio

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