Améliorer les articles ordinaires afin d’aborder les résultats pour la santé

Améliorer les articles ordinaires pour traiter les résultats en matière de santé

L’ingénieur biomédical Chi Hwan Lee a développé un capteur qui peut être placé sur une lentille de contact en vente libre, puis utilisé pour détecter le glaucome chez les patients. Crédit : Université Purdue/Rebecca McElhoe

Enfant, Chi Hwan Lee avait toujours des sets Lego sur sa liste d’anniversaire. Lee, qui aime les mathématiques et la physique, passait des heures à construire les décors, en suivant les instructions ainsi que son imagination.

Cette imagination et ces pièces Lego sont devenues les éléments constitutifs de la recherche de l’Université Purdue de Lee, qui se concentre sur la conversion d’objets tels que des lentilles de contact et des prothèses de mains en appareils intelligents avec des autocollants électroniques spécialement conçus pour mesurer la perte de vision ou simuler le sentiment.

Des cellules solaires aux applications biomédicales

Lee, professeur agrégé de génie biomédical Leslie A. Geddes à la Weldon School of Biomedical Engineering de Purdue, affirme que sa passion pour la création et l’assemblage d’articles continue de croître, grâce à l’environnement entrepreneurial et collaboratif de Purdue.

Alors que ses recherches initiales impliquaient le développement de procédés de fabrication additive pour convertir les cellules solaires et les capteurs afin qu’ils deviennent flexibles et même portables, c’est lors de son entretien d’embauche à Purdue que des membres du corps professoral lui ont demandé s’il avait déjà pensé à utiliser son travail de cellules solaires dans un cadre biomédical.

Ce moment a été crucial pour Lee, qui a maintenant un poste conjoint à la School of Mechanical Engineering et un poste de courtoisie à la School of Materials Engineering.

« Toutes ces discussions ont été très productives. La faculté de Purdue a examiné la technologie sur laquelle je travaillais et m’a encouragé à explorer des applications dont je n’avais jamais rêvé », déclare Lee. « Purdue a un environnement parfait pour moi de faire ces collaborations interdisciplinaires. »

Cette culture attrayante à Purdue et dans la communauté environnante aide Lee à rester créatif et lui permet de collaborer avec des chercheurs universitaires et médicaux, des médecins, des vétérinaires, des entrepreneurs et des entreprises du monde entier.

« La collaboration et mes recherches visent à résoudre ensemble de grands problèmes dans le monde. C’est un travail vraiment gratifiant », dit-il.






L’objectif principal de Lee est désormais de développer des technologies de plate-forme à l’aide de sticktronics, qui sont des articles semblables à des autocollants contenant de l’électronique ou une technologie intelligente. Il est également spécialisé dans les capteurs médicaux souples imprimés sur mesure et les réseaux de capteurs conformables, qui peuvent tous transformer la télémédecine et les systèmes d’administration de médicaments à la demande.

Sticktronics offre la possibilité de séparer physiquement les matériaux des articles existants et de transformer un article en un autocollant qui peut être plus flexible ou transparent, en particulier sur les écrans incurvés et les capteurs biomédicaux.

« Vous pouvez changer le facteur de forme de rigide et rigide à flexible et extensible », explique Lee.

Lee souligne également aux autres chercheurs et aux plus de 20 étudiants de tous niveaux universitaires qui travaillent dans son laboratoire que pour fabriquer les meilleurs appareils, il faut écouter les utilisateurs finaux : patients, médecins, infirmières et autres prestataires.

« Une fois qu’il y a une valeur et un besoin clinique clair, et qu’il y a beaucoup de gens talentueux là-bas, toutes les autres choses sont mineures. Tout le reste est naturel », dit-il.

Avoir une vision pour sauver la vue des gens

Lee a été invité à donner une conférence lors d’un séminaire dirigé par le Dr Pete Kollbaum à l’École d’optométrie de l’Université d’Indiana en août 2018 sur son travail biomédical et sur ce que les optométristes et les médecins devraient considérer concernant les besoins en dispositifs cliniques.

Intrigué par ses recherches, Kollbaum s’est depuis associé à Lee dans le développement d’une technologie de lentilles de contact qui peut diagnostiquer et surveiller les conditions médicales oculaires telles que le glaucome. Kollbaum est également directeur du Borish Center for Ophthalmic Research de l’Université de l’Indiana. De plus, Lee a invité d’autres chercheurs de diverses facultés de médecine à explorer cette technologie.

« Il existe un besoin clinique évident d’étudier et de rechercher le glaucome, car des millions de personnes souffrent en silence de la perte de la vue », a déclaré Lee.

Lee a appris qu’il n’y a pas beaucoup de façons de tester et de mesurer efficacement la pression sur les yeux d’une personne, même pendant le sommeil. Grâce à sa persévérance, sa collaboration et son innovation, son groupe de laboratoire a commencé à prendre des contacts standard en vente libre et à placer des capteurs sur les lentilles.

Améliorer les articles ordinaires pour traiter les résultats en matière de santé

Chi Hwan Lee et ses étudiants ont développé un gant électronique qui simule le sens du toucher pour les mains prothétiques. Crédit : Université Purdue/Rebecca McElhoe

Les patients peuvent porter les contacts spécialisés toute la nuit et les mesures de pression sont envoyées à un moniteur de télémédecine, où les médecins peuvent en savoir plus sur le glaucome. Actuellement, une poignée de patients dans l’Indiana testent cette technologie. Une autre collaboration sur ce projet comprenait Bryan Boudouris, professeur de génie chimique à Purdue, qui a aidé à développer l’adhésif humide pour fixer le capteur à la lentille de contact.

Le bureau de commercialisation de la technologie de la Purdue Research Foundation a aidé à obtenir un brevet pour la technologie, et il est disponible pour une licence. Le laboratoire de Lee a récemment reçu une subvention de 2 millions de dollars des National Institutes of Health avec Yannis Paulus, professeur adjoint d’ophtalmologie à l’Université du Michigan Ann Arbor, qui a aidé à évaluer le dispositif de lentilles de contact dans un cadre d’administration de médicaments.

« En combinant toutes ces expertises, nous allons dans la bonne direction », déclare Lee. « Purdue a l’environnement parfait pour créer toutes ces choses. Il n’y a pas de barrières ou de restrictions. La collaboration est la clé de la recherche. C’est la culture Purdue. »

Stimuler la créativité des élèves dans la résolution de problèmes

L’espace de laboratoire de Lee comprend des imprimantes 3D afin que les étudiants, par exemple, puissent fabriquer des pièces pour un gant électronique, qui simule le sens du toucher pour les mains prothétiques. La technologie est testée dans un centre de réadaptation physique à Chicago. Vous pouvez regarder la vidéo ici. Le laboratoire dispose également de machines à coudre standard qui peuvent transformer des brins de textiles nanotechnologiques spécialisés en vêtements.

Les chercheurs et les étudiants du laboratoire, dit Lee, se complètent par leurs talents, leurs antécédents et leurs compétences, allant de l’ingénierie et du marketing traditionnels au design industriel.

« Je ne peux pas tout faire ; tout est interdisciplinaire », dit Lee. « L’aspect et l’exigence les plus importants dans le laboratoire est la persistance. »

Tout en faisant partie de trois startups, Lee souhaite poursuivre le développement technologique et scientifique du génie biomédical pour encadrer ses étudiants et les encourager à reprendre les technologies qu’ils aident à créer, le tout visant à atteindre un objectif principal.

« Je veux que notre groupe développe plus de technologies à partir de Purdue pour améliorer la vie des gens, que ce soit dans le biomédical, l’électronique grand public ou grand public », a déclaré Lee. « J’adorerais voir quelque chose sur le marché qui découle du travail avec mes étudiants. Je veux que les gens bénéficient de nos technologies. »


Les lentilles de contact souples envisagées comme nouvelles solutions pour surveiller les maladies oculaires


Fourni par l’Université Purdue

Citation: Améliorer les articles ordinaires afin d’aborder les résultats en matière de santé (2021, 8 septembre) récupéré le 8 septembre 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-09-ordinary-items-health-outcomes.html

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