Le Prof. Yael Hanein, directrice du Centre de nanoscience et nanotechnologie de l’Université de Tel-Aviv, a mis au point une étiquette autocollante innovante, posée sur la peau comme les tatouages temporaires pour enfants, qui suit l’activité électrique des muscles pendant plusieurs heures. Le nouveau patch, facile à utiliser, accessible à tous et qui n’interfère pas avec les activités quotidiennes de l’utilisateur, pourra permettre de cartographier les émotions mais aussi d’améliorer les processus de soins et de réadaptation.
L’étude, réalisée dans le cadre d’un projet européen avec le soutien partiel du consortium pour la recherche technologique pour le traitement des maladies du cerveau (BSMT) du Ministère israélien de l’Economie a été présentée cette semaine dans le cadre d’un atelier de recherche international en nano-médecine à l’Université de Tel Aviv.
Selon le Prof. Hanein, le nouveau patch développé à l’Institut de nanotechnologie de l’Université de Tel-Aviv, rend inutile l’emploi du gel froid et collant utilisé pour augmenter la conductivité des électrodes lors des examens médicaux basés sur le processus d’enregistrement de signaux électriques à la surface de la peau, comme les électrocardiogrammes, par exemple. L’étiquette électronique repose sur une combinaison surprenante de nanotechnologie avancée et d’un produit le plus élémentaire possible : les tatouages temporaires utilisés par les enfants. « Nous nous sommes basés sur les matériaux disponibles et des méthodes conventionnelles d’impression industrielle, afin de raccourcir autant que possible le processus de développement » explique le Prof. Hanein.
Une application possible importante du patch, actuellement en cours de développement, est la cartographie des émotions. « La capacité à identifier et à cartographier les émotions des personnes possède de nombreuses utilisations potentielles », explique le Prof. Hanein. « Annonceurs, enquêteurs, journalistes, tout le monde veut tester les réactions des individus à des produits ou à des situations différentes. Actuellement, en l’absence d’outils de mesure scientifiques précis, on se base essentiellement sur des questionnaires subjectifs. En parallèle de nombreux chercheurs dans le monde tentent de développer des méthodes pour identifier les émotions en analysant les expressions faciales, principalement basées sur l’analyse de photos du visage à l’aide de logiciels intelligents. Notre patch peut fournir une solution simple et pratique: le suivi des expressions et des émotions par les signaux électriques reçus par les muscles du visage « .
De la cartographie des émotions au fonctionnement des prothèses
Selon elle, une part de l’expression des émotions chez les adultes est spontanée et sincère, et une autre forcée ou falsifiée. « La capacité de cartographier un sentiment est un outil dont on se sert beaucoup en psychologie. Par exemple, l’absence d’expression d’empathie dans des situations qui l’appellent est un signal alarmant ».
Mais selon le Prof. Hanein, le patch innovant est susceptible d’avoir également de nombreuses autres applications. Une étude récemment lancée avec des chercheurs de l’hôpital Ichilov de Tel-Aviv l’utilise pour suivre l’activité musculaire chez les patients atteints de maladies neurodégénératives et souffrant de troubles moteurs, à l’état de veille et pendant le sommeil. Dans le secteur des transports, il sera possible de surveiller les paramètres physiologiques indiquant la vigilance des conducteurs, en fixant l’étiquette sur certains muscles. Dans celui de la réadaptation, elle pourra aider les patients souffrant de lésions cérébrales à améliorer le contrôle de leurs muscles, et les personnes ayant subi l’amputation d’un membre à adapter leurs prothèses aux muscles existants. Elle pourra en outre permettre aux chirurgiens de surveiller l’activité cérébrale et la sensibilisation des patients lors des opérations du cerveau.
Le patch est composé de trois éléments: des électrodes de carbone, une surface collante qui sert à faire adhérer le tatouage temporaire à la peau, et un revêtement en polymère conducteur à la structuration nano-topographique permettant les performances des électrodes. « Le résultat est une étiquette électronique efficace, qui enregistre un signal stable et fort pendant des heures, sans être irritante pour la peau. Pour l’utilisateur, c’est un simple patch qu’il colle sur lui à l’endroit approprié, et oublie. Il peut dès lors continuer ses activités habituelles, pendant que l’autocollant mesure et enregistre l’intensité de son activité musculaire « .
Le patch innovant a été présenté pour la première fois dans le cadre d’un atelier de recherche international dans le domaine de la nano-médecine, qui s’est tenu à l’Université de Tel Aviv du 19 au 23 juin, et auquel ont participé des dizaines de doctorants et chercheurs des plus grandes universités du monde, dont Harvard, Carnegie Mellon, l’Université de Chicago et l’Université du Michigan, ainsi que des institutions de recherche importantes en Israël et en Italie.
Les sujets débattus dans ce cadre incluaient la cicatrisation des plaies, les supports de médicaments, les capteurs, implants robotisés, dispositifs sensoriels, dispositifs nanométriques et périphériques d’impression de tissus organiques en trois dimensions. L’atelier a été financé en grande partie par une subvention de l’IEEE (Institut des Ingénieurs électriciens et électroniciens), la principale organisation américaine dans le domaine de l’ingénierie électrique.
*Sur la photo du haut: le Prof. Yael Hanein faisant une démonstration du patch.
* Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre « Le patch électronique israélien pour lire les émotions »
