Les chercheurs de la NTHU mettent au point un dispositif thrombolytique à vortex ultrasonique

HSINCHU, Taïwan--(BUSINESS WIRE)--Alors que la vaccination contre la COVID-19 a soulevé la question de la thrombose, Dr Chih-Kuang Yeh, professeur émérite du service d'ingénierie biomédicale et des sciences environnementales, a dirigé une équipe de recherche pour développer le premier dispositif thrombolytique à vortex ultrasonique au monde pour traiter la thrombose rapidement et en toute sécurité. L'étude a été publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) en 2021. Des brevets américains et européens ont été obtenus, et d'autres sont en instance.

Le dispositif est développé pour résoudre deux thromboses communes appelées l'embolie pulmonaire (EP) et la thrombose veineuse profonde (TVP), qui ont une prévalence mondiale de 10 millions de nouveaux cas chaque année. La TVP est la principale cause d'EP, et l'EP peut provoquer une insuffisance cardiaque et a un taux de mortalité de 65%. Le professeur Yeh a expliqué que les options thérapeutiques actuelles (administration médicamenteuse par cathéter et thrombectomie) ne sont pas assez efficaces ou comportent des risques d'hémorragie. Ce sont ces raisons qui l'ont motivé à trouver une solution plus efficace et plus sûre.

En collaboration avec des partenaires industriels, l'équipe de Yeh a développé un dispositif ultrasonique de 0,2 mm, capable de générer un vortex ultrasonique semblable à une tornade et de créer une forte turbulence autour du thrombus, augmentant ainsi la pénétration des médicaments thrombolytiques et garantissant une thrombolyse très efficace. Le résidu du thrombus dissout n'est que de 0,001 cm.

"J'ai une fois vu un caillot de sang mesurant plus de 40 cm de long. N'utiliser que des médicaments pour les dissoudre n'est tout simplement pas assez rapide", explique Yeh. "C'est comme laver des vêtements. Si vous vous contentez de les faire tremper dans un détergent, ce n'est pas suffisant. L'agitation de la machine à laver est une étape essentielle pour les nettoyer rapidement."

Yeh indique que des études sur des animaux ont montré un rétrécissement de 60% du thrombus dans le cerveau de la souris après l'application d'un vortex ultrasonique pendant dix minutes, démontrant ainsi le potentiel d'un traitement rapide. De plus, la propriété de feedback de l'ultrason peut être utilisée pour un suivi thérapeutique en temps réel.

Yeh a ajouté que son équipe travaille également sur l'utilisation du vortex ultrasonique pour une thrombolyse non-invasive, qui présente le potentiel de traiter des embolies dans le cerveau. En outre, en association avec des microbulles en vue d'une libération médicamenteuse contrôlée, il deviendra possible de traiter des troubles neurologiques comme la maladie de Parkinson et l'épilepsie.

En cherchant ce qui l'a conduit à s'intéresser au vortex ultrasonique, Yeh évoque une sortie en famille à un musée de science marine, il y a une dizaine d'années. C'est à l'exposition sur la trombe marine que l'idée lui est venue que les ondes ultrasoniques peuvent accomplir une action similaire et pourraient donc être utiles dans certaines applications médicales.

L'équipe de Yeh est surnommée VorteSonic, pour la contraction de vortex et ondes soniques. Les membres clés de l'équipe sont les doctorants Wei-Chen Lo et Zong-Han Hsieh, responsables des transducteurs ultrasoniques et du système moteur; et Dr Chun-Yen Lai, qui dirigera l'équipe après la création d'une startup issue de l'université. Dr Lai a une expérience universitaire et industrielle, et a été un chercheur invité travaillant sur les dispositifs médicaux innovants de l'université de Stanford aux États-Unis.

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