LEs organes artificiels
Gaëlle Russmann
année 2023/24
Introduction
Depuis des milliers d'années, l'Homme a cherché à repousser les limites de son propre corps et de ses capacités. Aujourd'hui, grâce aux avancées scientifiques et technologiques, nous assistons à une véritable révolution médicale avec le développement des organes artificiels. Ces dispositifs créés en laboratoire ou à l'aide des nouvelles technologies visent à remplacer, reproduire ou améliorer les fonctions des organes humains défaillants.
Les différents organes artificiels
L'évolution des organes artificiels
Le futur des organes artificiels
Les organes génétiquement modifiés, les cellules souches
L'oeil
Les différents
L'oesophage
Les poumons
Le coeur
organes artificiels
Le pancréas
Comment les organes
artificiels ont-ils évolués ?
1982
1958
1957
1938
2002
Salt Lake City
Suède
Impress
France
Pays-Bas
Premiere implantation de pacemaker
Premier coeur entièrement artificiel
Remplacement par une rétine artificielle
premier implant cochléaire
La première dialyse rénale
+ info
+ info
+ info
+ info
+ info
L'évolution des progrès de la biologie et de l'implant d'organes artificiels
ET DANS LE FUTUR ?
La xénotransplantation
Greffon d'origine biologique différente
Les cellules souches
CONCLUSIONS
Cependant, des défis subsistent, notamment en termes de compatibilité, de durabilité et de coût. L'implantation d'organes artificiels requiert une excellente coordination entre médecins, chercheurs et ingénieurs pour garantir leur bon fonctionnement et leur intégration dans le corps humain.
L'utilisation de tout organe artificiel par l'homme est presque toujours précédée d'expérimentation animales approfondies. Les tests initiaux chez l'homme sont souvent limités pour ceux qui sont déjà menacés de mort ou qui ont épuisé toutes les autres possibilités de traitement.
Il existe également des projets d'organes artificiels dits biohybrides qui intègrent à la fois des matériaux synthétiques et des cellules vivantes. Ces dispositifs implantables sont protégés du rejet immunitaire en étant enfermés dans une membrane semi-perméable d'immunoisolation.
En conclusion, les organes artificiels constituent une avancée majeure dans le domaine médical. Grâce à la science et à la technologie, il est désormais possible de remplacer certaines parties défaillantes du corps humain par des organes artificiels innovants. Au vu de ces possibilités, le futur de l’expertise en biotechnologies appliquées à la santé est au beau fixe. Ces travaux de recherche et développement essentiels ouvrent des perspectives médicales importantes (reconstruction esthétique, guérison de maladies dégénératives) tout en réduisant le trafic d’organes.
B I B L I O G R A P H I E
Livres et articles
Images & vidéos
La xénotransplantation
Le porc est l'un des meilleurs animaux donneurs d'organes pour l'humain, en raison notamment de sa disponibilité et de la taille de ses organes. Cette technique est encore expérimentale pour les organes et les cellules. Elle est appelée à se développer en raison de la pénurie d'organes humains pour les allogreffes. Elle est en concurrence avec d'autres voies de recherche qui sont la substitution mécanique des organes défaillants (« cœur artificiel ») et les cellules souches.
La xénogreffe (ou xénotransplantation) est la transplantation d'un greffon (organe par exemple) où le donneur est d'une espèce biologique différente de celle du receveur. Elle s’oppose ainsi à l'allogreffe où le greffon vient de la même espèce que le receveur.
Images :
Vidéos :
- pixabay- Istockphoto - oeil artificiel :
- Des organes humains crée en labo : https://youtu.be/DsR-t8TTfgQ
https://lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=oeil+artificiel&lang=4
Livres :
- Nouveaux traitements de l'insuffisance cardiaque. De la pharmacologie aux cellules souches et aux organes bio-artificiels
CHACHQUES Juan Carlos
SHAFY Abdel (Auteur) , CARPENTIER Alain (Auteur)Editions universitaire européenne
L'oesophage
Nous prélevons un oesophage de porc (de taille similaire à l’oesophage humain) que nous débarrassons de toutes ses cellules. Nous n’en conservons ainsi que la structure circulaire, faite surtout de collagène et de fibres élastiques. C’est cette matrice qui donne à l’organe les propriétés de contractilité et d’élasticité nécessaires au passage des aliments.
L’œsophage est un organe qui fait partie du tube digestif. C’est un long tube musculaire qui relie le pharynx à l’estomac et mesure environ 25 centimètres.
Articles et sites :
- Les enjeux des organes artificiels - FHP-MCO (fhpmco.fr)(https://www.fhpmco.fr/2013/06/05/les-enjeux-des-organes-artificiels/) 12/11/23
- L'homme bionique : organes artificiels, prothèses robotisés ... ESM (essentiel-sante-magazine.fr)(https://www.essentiel-sante-magazine.fr/sante/innovation/homme-bionique) 12/11//23
- Les biotechnologies, futur des transplantations d'organes ? -SupBiotech (https://www.supbiotech.fr/2013/11/biotechnologies-don-organes/) 12/11/23
- Les organes artificiels | médecine/sciences (medecinesciences.org)(https://www.medecinesciences.org/en/articles/medsci/full_html/2017/01/medsci20173301p66/medsci20173301p66.html) 12/11/23
- Mise en place et soins de l'œil artificiel - Ophtalmologie 12/11/23
- C'est une première : un œil bionique pour retrouver la vue (futura-sciences.com) 1211/23
- Global Bioartificial Kidney Market is Estimated to Grow at a CAGR of 36.87% over the Forecast Period (2022 - 2030) (prnewswire.com) 12/11/23
- Coeur artificiel Carmat : première implantation sur une femme - Top Santé (topsante.com) 12/11/23
- Oxygénation par membrane extracorporelle — Wikipédia (wikipedia.org) 12/11/23
-
La pompe à insuline
L’association d’une pompe à insuline et d'un capteur mesurant le taux de glucose, le tout réglé par un ordinateur.
Le pancréas est un organe situé au niveau de l’abdomen. Son rôle consiste à produire des sucs digestifs mais aussi des hormones comme l’insuline. Celle-ci est indispensable au corps car elle régule le taux de glucose dans le sang. Le diabète est une maladie chronique qui survient lorsque le pancréas ne produit pas assez d’insuline ou lorsque l’organisme n’est pas capable d’utiliser efficacement l’insuline qu’il produit.
Cela se traduit par un taux de sucre dans le sang (glycémie) élevé : on parle d’hyperglycémie. Cette défaillance est à l’origine des recherches sur un pancréas artificiel qui pourrait remplacer certains pancréas déficients. Le pancréas artificiel délivre donc de l’insuline dans le sang selon les besoins du corps en mesurant en permanence la glycémie.
L'oeil
Une caméra
La rétine artificielle
Il existe des prothèses pour les yeux, les rétine artificielle. Baptisé EC-EYE, pour ElectroChemical EYE, le prototype est constitué de minuscules capteurs qui viennent imiter les véritables cellules photoréceptrices des yeux humains. Ils sont positionnés dans une membrane d'aluminium et de tungstène en forme de demi-sphère. L'ensemble mesure un pouce de large et vient constituer une rétine. Elle est maintenue en place par un support en polymère de sillicone. Une lentille est placée à l'avant pour reprendre le fonctionnement du globe occulaire. A l'intérieur de ce dernier, un liquide ionique vient renforcer la similitude avec un véritable œil. Pour le traitement des données, celles-ci sont transmises par de minces câbles flexibles en métal liquide, gainés de caoutchouc.
Cool Title
Cool Title
Cool Title
Cool Title
Les cellules souches
Les cellules souches sont les cellules «mères » à partir desquelles toutes les autres cellules sanguines (globules rouges, globules blancs et plaquettes) et autres cellules du corps, se développent.
Pour optimiser au mieux la compatibilité entre l’organe et le receveur, l’utilisation des cellules souches semble encore la piste la plus prometteuse et la plus sûre. A partir de cellules souches pluripotentes induites – des cellules adultes que l’on peut reprogrammer – on peut imaginer la conception de nouveaux organes sains, par le biais du génie tissulaire.
Le Coeur C’est une pompe motorisée alimentée en énergie par un boîtier externe. Mais aujourd'hui se développent des bioprothèses informatisées. On parle de bioprothèses, car ces prothèses cardiaques sont constituées en péricarde de veau (traité au glutharaldéhyde), un biomatériau, de sorte qu'il n'y a pas de problèmes de caillots ni de rejet. Elles sont informatisées grâce à un logiciel et à un système électronique de pointe (microprocesseur et 7 capteurs notamment), capables d'analyser les pressions à l'entrée et à la sortie du ventricule après chaque battement, et d'adapter le débit cardiaque.
Les poumons extracorporels
Sur le même mécanisme qu’une dialyse rénale, ce poumon portatif permettra de remplacer l’activité des poumons. " Une petite canule placée dans une veine au niveau du cou ira jusque dans la partie droite du cœur pour faire passer le sang dans la machine afin de l’oxygéner et d’éliminer le dioxyde de carbone. Puis le sang sera réinjecté dans la partie gauche pour être distribué aux organes" Ce dispositif a été très utile pour la covid-19, qui avait comme symptôme des problèmes respiratoires.
L’ECMO, pour Extracorporeal membrane oxygenation est une technique de circulation extracorporelle offrant une assistance à la fois cardiaque et respiratoire à des patients dont le coeur et/ou les poumons ne sont pas capables d'assurer un échange gazeux compatible avec la vie. Des recherches sont en cours pour améliorer l'ECMO et transformer les fibres en microvaisseaux sanguins artificiels, tapissés de cellules souches afin que le sang ne se rende pas compte qu’il sort du corps humain pour rejoindre l’oxygénateur.
Les organes artificiels
Russmann Gaelle
Created on November 12, 2023
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Vaporwave presentation
View
Animated Sketch Presentation
View
Memories Presentation
View
Pechakucha Presentation
View
Decades Presentation
View
Color and Shapes Presentation
View
Historical Presentation
Explore all templates
Transcript
LEs organes artificiels
Gaëlle Russmann
année 2023/24
Introduction
Depuis des milliers d'années, l'Homme a cherché à repousser les limites de son propre corps et de ses capacités. Aujourd'hui, grâce aux avancées scientifiques et technologiques, nous assistons à une véritable révolution médicale avec le développement des organes artificiels. Ces dispositifs créés en laboratoire ou à l'aide des nouvelles technologies visent à remplacer, reproduire ou améliorer les fonctions des organes humains défaillants.
Les différents organes artificiels
L'évolution des organes artificiels
Le futur des organes artificiels
Les organes génétiquement modifiés, les cellules souches
L'oeil
Les différents
L'oesophage
Les poumons
Le coeur
organes artificiels
Le pancréas
Comment les organes
artificiels ont-ils évolués ?
1982
1958
1957
1938
2002
Salt Lake City
Suède
Impress
France
Pays-Bas
Premiere implantation de pacemaker
Premier coeur entièrement artificiel
Remplacement par une rétine artificielle
premier implant cochléaire
La première dialyse rénale
+ info
+ info
+ info
+ info
+ info
L'évolution des progrès de la biologie et de l'implant d'organes artificiels
ET DANS LE FUTUR ?
La xénotransplantation
Greffon d'origine biologique différente
Les cellules souches
CONCLUSIONS
Cependant, des défis subsistent, notamment en termes de compatibilité, de durabilité et de coût. L'implantation d'organes artificiels requiert une excellente coordination entre médecins, chercheurs et ingénieurs pour garantir leur bon fonctionnement et leur intégration dans le corps humain.
L'utilisation de tout organe artificiel par l'homme est presque toujours précédée d'expérimentation animales approfondies. Les tests initiaux chez l'homme sont souvent limités pour ceux qui sont déjà menacés de mort ou qui ont épuisé toutes les autres possibilités de traitement. Il existe également des projets d'organes artificiels dits biohybrides qui intègrent à la fois des matériaux synthétiques et des cellules vivantes. Ces dispositifs implantables sont protégés du rejet immunitaire en étant enfermés dans une membrane semi-perméable d'immunoisolation.
En conclusion, les organes artificiels constituent une avancée majeure dans le domaine médical. Grâce à la science et à la technologie, il est désormais possible de remplacer certaines parties défaillantes du corps humain par des organes artificiels innovants. Au vu de ces possibilités, le futur de l’expertise en biotechnologies appliquées à la santé est au beau fixe. Ces travaux de recherche et développement essentiels ouvrent des perspectives médicales importantes (reconstruction esthétique, guérison de maladies dégénératives) tout en réduisant le trafic d’organes.
B I B L I O G R A P H I E
Livres et articles
Images & vidéos
La xénotransplantation
Le porc est l'un des meilleurs animaux donneurs d'organes pour l'humain, en raison notamment de sa disponibilité et de la taille de ses organes. Cette technique est encore expérimentale pour les organes et les cellules. Elle est appelée à se développer en raison de la pénurie d'organes humains pour les allogreffes. Elle est en concurrence avec d'autres voies de recherche qui sont la substitution mécanique des organes défaillants (« cœur artificiel ») et les cellules souches.
La xénogreffe (ou xénotransplantation) est la transplantation d'un greffon (organe par exemple) où le donneur est d'une espèce biologique différente de celle du receveur. Elle s’oppose ainsi à l'allogreffe où le greffon vient de la même espèce que le receveur.
Images :
Vidéos :
- pixabay- Istockphoto - oeil artificiel :
- Des organes humains crée en labo : https://youtu.be/DsR-t8TTfgQ
https://lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=oeil+artificiel&lang=4
Livres :
- Nouveaux traitements de l'insuffisance cardiaque. De la pharmacologie aux cellules souches et aux organes bio-artificiels
CHACHQUES Juan Carlos SHAFY Abdel (Auteur) , CARPENTIER Alain (Auteur)Editions universitaire européenneL'oesophage
Nous prélevons un oesophage de porc (de taille similaire à l’oesophage humain) que nous débarrassons de toutes ses cellules. Nous n’en conservons ainsi que la structure circulaire, faite surtout de collagène et de fibres élastiques. C’est cette matrice qui donne à l’organe les propriétés de contractilité et d’élasticité nécessaires au passage des aliments.
L’œsophage est un organe qui fait partie du tube digestif. C’est un long tube musculaire qui relie le pharynx à l’estomac et mesure environ 25 centimètres.
Articles et sites :
- Mise en place et soins de l'œil artificiel - Ophtalmologie 12/11/23
- C'est une première : un œil bionique pour retrouver la vue (futura-sciences.com) 1211/23
- Global Bioartificial Kidney Market is Estimated to Grow at a CAGR of 36.87% over the Forecast Period (2022 - 2030) (prnewswire.com) 12/11/23
- Coeur artificiel Carmat : première implantation sur une femme - Top Santé (topsante.com) 12/11/23
- Oxygénation par membrane extracorporelle — Wikipédia (wikipedia.org) 12/11/23
-La pompe à insuline
L’association d’une pompe à insuline et d'un capteur mesurant le taux de glucose, le tout réglé par un ordinateur. Le pancréas est un organe situé au niveau de l’abdomen. Son rôle consiste à produire des sucs digestifs mais aussi des hormones comme l’insuline. Celle-ci est indispensable au corps car elle régule le taux de glucose dans le sang. Le diabète est une maladie chronique qui survient lorsque le pancréas ne produit pas assez d’insuline ou lorsque l’organisme n’est pas capable d’utiliser efficacement l’insuline qu’il produit.
Cela se traduit par un taux de sucre dans le sang (glycémie) élevé : on parle d’hyperglycémie. Cette défaillance est à l’origine des recherches sur un pancréas artificiel qui pourrait remplacer certains pancréas déficients. Le pancréas artificiel délivre donc de l’insuline dans le sang selon les besoins du corps en mesurant en permanence la glycémie.
L'oeil
Une caméra
La rétine artificielle
Il existe des prothèses pour les yeux, les rétine artificielle. Baptisé EC-EYE, pour ElectroChemical EYE, le prototype est constitué de minuscules capteurs qui viennent imiter les véritables cellules photoréceptrices des yeux humains. Ils sont positionnés dans une membrane d'aluminium et de tungstène en forme de demi-sphère. L'ensemble mesure un pouce de large et vient constituer une rétine. Elle est maintenue en place par un support en polymère de sillicone. Une lentille est placée à l'avant pour reprendre le fonctionnement du globe occulaire. A l'intérieur de ce dernier, un liquide ionique vient renforcer la similitude avec un véritable œil. Pour le traitement des données, celles-ci sont transmises par de minces câbles flexibles en métal liquide, gainés de caoutchouc.
Cool Title
Cool Title
Cool Title
Cool Title
Les cellules souches
Les cellules souches sont les cellules «mères » à partir desquelles toutes les autres cellules sanguines (globules rouges, globules blancs et plaquettes) et autres cellules du corps, se développent. Pour optimiser au mieux la compatibilité entre l’organe et le receveur, l’utilisation des cellules souches semble encore la piste la plus prometteuse et la plus sûre. A partir de cellules souches pluripotentes induites – des cellules adultes que l’on peut reprogrammer – on peut imaginer la conception de nouveaux organes sains, par le biais du génie tissulaire.
Le Coeur C’est une pompe motorisée alimentée en énergie par un boîtier externe. Mais aujourd'hui se développent des bioprothèses informatisées. On parle de bioprothèses, car ces prothèses cardiaques sont constituées en péricarde de veau (traité au glutharaldéhyde), un biomatériau, de sorte qu'il n'y a pas de problèmes de caillots ni de rejet. Elles sont informatisées grâce à un logiciel et à un système électronique de pointe (microprocesseur et 7 capteurs notamment), capables d'analyser les pressions à l'entrée et à la sortie du ventricule après chaque battement, et d'adapter le débit cardiaque.
Les poumons extracorporels
Sur le même mécanisme qu’une dialyse rénale, ce poumon portatif permettra de remplacer l’activité des poumons. " Une petite canule placée dans une veine au niveau du cou ira jusque dans la partie droite du cœur pour faire passer le sang dans la machine afin de l’oxygéner et d’éliminer le dioxyde de carbone. Puis le sang sera réinjecté dans la partie gauche pour être distribué aux organes" Ce dispositif a été très utile pour la covid-19, qui avait comme symptôme des problèmes respiratoires.
L’ECMO, pour Extracorporeal membrane oxygenation est une technique de circulation extracorporelle offrant une assistance à la fois cardiaque et respiratoire à des patients dont le coeur et/ou les poumons ne sont pas capables d'assurer un échange gazeux compatible avec la vie. Des recherches sont en cours pour améliorer l'ECMO et transformer les fibres en microvaisseaux sanguins artificiels, tapissés de cellules souches afin que le sang ne se rende pas compte qu’il sort du corps humain pour rejoindre l’oxygénateur.