Multifunctional implantable probes based on conducting polymer devices – PolyProbe

PolyProbe est la suite du projet MUSIC (Multisensing polymer transistors for in vivo recording) financé par l’ANR, dans lequel nous avons développé un système d’enregistrement simultané de l’activité électrophysiologique et métabolique à la surface du cerveau. Un des résultats majeurs de MUSIC est la conception, la fabrication et l’utilisation d’un transistor organique au niveau du site d’enregistrement. Ce transistor permet un gain considérable (10 fois) du rapport signal sur bruit par rapport aux sites passifs classiques, ce qui correspond à une percée technologique majeure. Dans le cadre de PolyProbe, nous nous proposons d’intégrer ces transistors dans des électrodes pour enregistrer dans la profondeur du cerveau, en y adjoignant des pompes ioniques électroniques organiques, une technologie récemment mise au point pour diffuser des drogues avec une excellente résolution spatiale et temporelle. Une telle électrode multimodale permettra d’enregistrer un nombre considérable de neurones in vivo, tout en ayant la possibilité d’interférer avec leur fonctionnement au niveau local. Ce type d’outil constituera une révolution technologique dans le domaine des Neurosciences ouvrant un nouveau champ de possibilités expérimentales en conditions physiologiques (études comportementales) et pathologiques (pour le diagnostic et le traitement des épilepsies). Ce projet fera aussi progresser le domaine de l’électronique organique au-delà de ses frontières actuelles, en proposant un outil de pointe pour l’interfaçage avec le vivant. Le partenaire EMSE, expert en bioélectronique organique et microfabrication, sera chargé de la réalisation du prototype. Le partenaire AMU, expert en épilepsie et cognition, validera cet outil chez l’animal et l’utilisera pour évaluer les mécanismes sous-tendant la dynamique de la connectivité fonctionnelle des réseaux neuronaux hippocampiques chez les rats contrôles et épileptiques. Le neurotransmetteur inhibiteur GABA sera éjecté au début des crises afin d’essayer d’interférer avec l’épilepsie. La société Microvitae sera étroitement associée au projet, et mettra au point une interface électronique tout en poursuivant la commercialisation des électrodes.