Dans le monde en constante évolution de la bioélectronique et des dispositifs médicaux, les matériaux avancés sont essentiels à l'amélioration de la qualité de vie. L'alliage de platine-iridium est un merveilleux matériau aux propriétés exceptionnelles, idéal pour l'électronique dans le domaine médical. Les fils Goodfellow, notamment les fils en platine-iridium, sont à l'avant-garde des technologies médicales qui révolutionnent et changent parfois la vie des patients. Des implants cochléaires aux stimulateurs cardiaques, en passant par les cyclotrons pour la protonthérapie, les fils iridium-platine jouent un rôle essentiel dans l'amélioration de la qualité de vie.
Changer des vies - Emploi des fils en platine-iridium dans les dispositifs médicaux
Le platine et l'iridium font partie des métaux du groupe du platine (MGP). Dans la nature, les platinoïdes sont présents ensemble et sont produits à partir du même minerai1. Ils sont extrêmement durables et présentent une résistance élevée à l'usure, au ternissement, aux attaques chimiques et à la corrosion. Ils possèdent également d'excellentes propriétés catalytiques2 et sont biocompatibles3 dans des composés, compositions et formes spécifiques. Grâce à leurs propriétés recherchées, les platinoïdes sont utilisés dans toute une série d'applications, notamment dans les convertisseurs catalytiques, l'électronique, la technologie des piles à combustible et les groupes motopropulseurs. Dans les thérapies médicales, les platinoïdes (en particulier les fils de platine iridium) sont utilisés dans les traitements contre le cancer, les traitements cardiaques, les implants, les appareils dentaires et médicaux1,3,4. Les autres platinoïdes sont le palladium, le rhodium, le ruthénium et l'osmium.5
Les propriétés du platine, telles que son excellente biocompatibilité, sa résistance à la corrosion, sa radio-opacité et son électroconductivité6,7 en font un matériau très recherché pour la bioélectronique. Il est malléable et ductile, avec une dureté Vickers de 56 HV8, mais sa souplesse le rend trop flexible pour être inséré dans les tissus nerveux sous sa forme pure.8,9
L'iridium présente également une excellente biocompatibilité, une résistance à la corrosion10 et est radio-opaque. Cependant, l'iridium est un métal très dur (650 HV12) , ce qui le rend difficile à travailler.11,12
Une fois combinés, ces matériaux se transforment en un alliage miracle, offrant la stabilité chimique et la malléabilité du platine, la dureté accrue de l'iridium (avec une dureté Vickers de 500+ HV8), tout en conservant les attributs clés de la biocompatibilité, à savoir la résistance à la corrosion, la radio-opacité et l'électroconductivité. Cette combinaison d'attributs en fait un matériau exceptionnel pour les composants de dispositifs médicaux3,4, en particulier sous la forme de fil iridium-platine.
Améliorer la qualité de vie - Applications médicales nécessitant des fils en platine-iridium
Les fils de platine iridié améliorent déjà la vie des gens à travers le monde, ayant trouvé des applications dans des dispositifs médicaux tels que les implants cochléaires, les stimulateurs cardiaques et les cyclotrons pour la thérapie du cancer par protons. Grâce à leurs propriétés remarquables, les fils de platine iridié constituent un choix idéal pour les développements et les avancées en cours en matière de recherche médicale, d'applications, d'appareils et d'innovations.
Du son du silence au son de la musique - Fils en platine-iridium et implants cochléaires
L'un des principaux dispositifs médicaux utilisant des fils de platine-iridium est l'implant cochléaire. Un implant cochléaire est un dispositif médical qui permet d'améliorer la capacité auditive13 et la communication pour offrir une meilleure qualité de vie. Ces dispositifs sont généralement utilisés chez les personnes souffrant d'une perte auditive sévère ou d'une lésion de l'oreille interne et qui ne peuvent pas être appareillées avec des prothèses auditives13. Un implant cochléaire utilise un processeur de son qui est placé à l'extérieur, derrière l'oreille. Ce processeur capte les signaux sonores et les envoie à un récepteur situé sous la peau derrière l'oreille13. Le récepteur envoie ensuite le signal sonore à des électrodes implantées dans l'oreille interne, en contournant les parties endommagées de l'oreille14. Ce signal stimule alors le nerf auditif, qui dirige le cerveau et est interprété comme un son7. Les bénéficiaires d'implants cochléaires ont fait état d'une amélioration de leur capacité à entendre la parole sans indices visuels, à reconnaître les sons courants de l'environnement, la direction des sons, la capacité à écouter la télévision, la musique, les conversations téléphoniques et en milieu bruyant. Les implants cochléaires peuvent également contribuer à la résolution des acouphènes13,14. Les fils de platine iridium et leur utilisation dans les implants cochléaires permettent de ne plus être confiné au silence mais d'accéder à un monde rempli de musique, apportant ainsi un changement positif dans la vie des gens.
Le cœur du monde qui bat - Fils et stimulateurs cardiaques en platine-iridium
Le stimulateur cardiaque est un autre dispositif médical vital reposant sur des fils en platine-iridium. Le corps humain possède un stimulateur cardiaque intégré appelé nœud sinusal, situé dans la cavité supérieure droite du cœur, qui envoie des impulsions électriques pour faire battre le cœur15. Dans certaines circonstances, telles que les blocages cardiaques, l'insuffisance cardiaque et les lésions musculaires15le nœud sinusal ne fonctionne pas correctement. Cela crée des rythmes cardiaques anormaux, qui peuvent être dangereux. Un stimulateur cardiaque est un petit appareil électrique implanté dans la poitrine pour traiter les arythmies15,16 et, à l'occasion, aider les ventricules du cœur à battre de manière synchronisée16. Essentiellement, un stimulateur cardiaque envoie une impulsion électrique au cœur pour qu'il se contracte et produise un battement cardiaque15. Un stimulateur cardiaque se compose d'un générateur d'impulsions, constitué d'une batterie et de composants électroniques, qui contrôle les signaux électriques envoyés au cœur, et de sondes, qui sont des fils isolés flexibles insérés dans des cavités cardiaques spécifiques et qui canalisent le signal électrique dans le muscle pour corriger le battement17. Les stimulateurs cardiaques les plus récents ne nécessitent pas de sondes et sont connus sous le nom de stimulateurs cardiaques sans sonde17. Ces dispositifs fonctionnent soit à la demande, selon les besoins, soit en continu à un rythme fixe15. es stimulateurs cardiaques, y compris ceux fabriqués avec des fils de platine-iridium, contribuent à améliorer la qualité de vie en éliminant des symptômes tels que la fatigue extrême, les étourdissements et les évanouissements17. Et dans les cas plus graves, ils peuvent sauver des vies15.
Ciblage des tumeurs - Fils et cyclotrons en platine-iridium pour la protonthérapie contre le cancer
Au cours des dernières années, des fils de platine-iridium ont été utilisés pour créer des cyclotrons destinés à la protonthérapie. La protonthérapie est un type de radiothérapie qui utilise des protons plutôt que des rayons X18 pour cibler et éradiquer des types spécifiques de tumeurs. Ce type prometteur de traitement du cancer est délivré sans douleur et est plus ciblé avec moins de dommages aux autres tissus sains, ce qui entraîne moins d'effets secondaires18. Les particules chargées positivement, appelées "protons", ont besoin d'une vitesse élevée pour produire une grande énergie. Lorsqu'elles atteignent la bonne vitesse, elles ont la capacité de détruire les cellules cancéreuses18. Souvent dissimulés derrière les murs des salles de traitement et hors de la vue des patients, les systèmes de protonthérapie sont volumineux et complexes19. Un accélérateur de particules est au cœur du système - notamment un cyclotron19. Le cyclotron utilise des aimants pour courber ces protons sur une trajectoire circulaire et des ondes radio pour fournir l'énergie nécessaire à l'accélération des protons jusqu'à deux tiers de la vitesse de la lumière19. À cette vitesse, les protons peuvent pénétrer jusqu'à 15 cm dans le corps, atteignant ainsi les tumeurs profondes. Certaines tumeurs ne sont pas aussi profondes, et l'énergie des protons peut être modifiée pour permettre une pénétration du faisceau de 5 à 33 cm (soit 2 à 13 pouces)19.Un cyclotron produit une énergie maximale unique, de sorte que le faisceau de protons doit passer par un dégradeur et un sélecteur d'énergie - un autre système d'aimants, pour réguler l'énergie appropriée requise pour les besoins spécifiques de chaque patient en matière de rayonnement19. Des fils de platine-iridium sont utilisés dans certains cyclotrons, permettant ce traitement prometteur du cancer et améliorant la qualité de vie de nombreux patients à travers le monde.
Changer des vies au mieux - Les fils en platine-iridium de Goodfellow
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Références et lectures complémentaires :
- https://ipa-news.de/index/platinum-group-metals/
- https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/platinum-group-metal
- https://ipa-news.de/index/pgm-applications/medical/#:~:text=Medical%20advances%20that%20were%20once,neuromodulation%20devices%20and%20implantable%20defibrillators
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780857094346500068
- https://www.britannica.com/science/platinum-group/The-metals-and-their-alloys
- https://www.researchgate.net/publication/233600454_A_Healthy_Future_Platinum_in_Medical_Applications
- https://www.mddionline.com/ivd/sustainable-importance-platinum-biomedical-applications
- https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=142649
- https://www.britannica.com/science/platinum
- https://ipa-news.de/index/platinum-group-metals/the-six-metals/iridium.html
- https://www.britannica.com/science/iridium
- https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=9092
- https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/cochlear-implants/about/pac-20385021
- https://www.nidcd.nih.gov/health/cochlear-implants
- https://www.bhf.org.uk/informationsupport/treatments/pacemakers
- https://www.nhlbi.nih.gov/health/pacemakers#:~:text=Pacemakers%20send%20electrical%20pulses%20to,if%20you%20have%20heart%20failure
- https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/pacemaker/about/pac-20384689
- https://www.cancer.net/navigating-cancer-care/how-cancer-treated/radiation-therapy/proton-therapy#:~:text=A%20machine%20called%20a%20synchrotron,radiation%20dose%20in%20the%20tumor
- https://www.oncolink.org/cancer-treatment/radiation/types-of-radiation-therapy/proton-therapy/overviews-of-proton-therapy/proton-therapy-behind-the-scenes