Intégrer une valve, un micro-moteur, une source d’alimentation, un circuit de commande et une antenne dans un implant de la taille d'un grain de riz : tel est le défi que représente le dispositif de contraception de Choice. Un défi relevé par le Français Silmach, grâce à sa technologie PowerMEMS.

Spin-off du CNRS, Silmach (Silicium Machinery) se présente comme un pionnier de la micromécanique sur silicium. L'entreprise a été créée en 2003 à Besançon autour d’une conviction forte : celle de donner vie à l’échelle industrielle aux premières micromachines MEMS ("Micro-Electro-Mechanical Systems") hybrides. Pour ce faire, SilMach propose des capteurs micromécaniques (ChronoMEMS) pour le contrôle de santé des structures, ainsi que des micromoteurs de haute résolution (PowerMEMS) destinés à des systèmes nomades et connectés. Ces solutions ont été récompensées par de nombreuses distinctions à l'occasion des salons CES, Micronora et EPHJ notamment.

Associés à une puce microélectronique intégrée spécifique à chaque application (circuit ASIC), les micromoteurs PowerMEMS sont capables d’animer des mécanismes en translation (actionnement d’ouvrants, de volets, de fentes ou de trappes) ou en rotation (mécanismes d’engrènement, ouverture de diaphragmes…). Particulièrement adaptés aux besoins du secteur de l'horlogerie et de la santé, ils offrent des performances sans égal, en matière de couple utile, de rapport poids/puissance et de résolution de positionnement.

Amagnétiques, légers, robustes et très sobres en énergie, ces moteurs cumulent les avantages pour les applications médicales, avec notamment une intégration aisée dans les microsystèmes implantés grâce à leur compacité exceptionnelle et à leur biocompatibilité. Parmi les applications médicales prometteuses figurent l'administration de médicaments, le contrôle du flux sanguin, la régulation de la pression... directement dans le corps.

De son côté, Choice est une jeune medtech néerlandaise fondée à Eindhoven en 2018 pour développer un dispositif contraceptif basé sur une méthode plus avancée que les celles utilisées actuellement, qui n’ont pas fondamentalement évolué depuis 60 ans.

Une contraception intelligente, sans hormones et sans douleur

L’idée de départ était de créer une obstruction réversible, en implantant des valves innovantes à l’endroit le plus adapté du système reproducteur, à savoir les trompes de Fallope. Une localisation qui nécessite de repousser les limites de la miniaturisation.

Fermées, ces vannes extrêmement fines empêchent la rencontre entre spermatozoïdes et ovule. Ouvertes, elles permettent le retour à la fertilité naturelle, sans aucune intervention hormonale. La pose devra, dans un premier temps, être réalisée par un spécialiste via microcathéter, mais l’objectif final est de permettre aux patientes de reprendre entièrement la main sur leur contraception.

Pour concevoir son dispositif, Choice avait besoin d'un micromoteur capable d’ouvrir et de fermer les valves sans fil, tout en restant extrêmement réduit en taille, l’alimentation représentant également un enjeu central. C’est vers SilMach que la start-up s’est tournée.

Un micromoteur qui relève tous les défis de la miniaturisation

Après trois années de développement, SilMach a conçu un micromoteur hybride PowerMEMS sur mesure, permettant d’ouvrir et de fermer, à distance, les valves du dispositif de façon fiable, avec une force suffisante dans un volume extrêmement réduit. D’une taille de 10 x 1 mm pour seulement 0,1 mm d’épaisseur, le moteur fonctionne selon un principe électrostatique : des électrodes munies de minuscules structures en forme de peignes inter-digités, invisibles à l’œil nu, sont chargées électriquement, et produisent alors un mouvement mécanique précis et répétable.

Contrairement à d’autres technologies de motorisation, ce système dégage très peu de chaleur, consomme une énergie minime et fonctionne par incréments microscopiques, garantissant précision et longévité de l’implant.

En plus d’assurer la conceptualisation, la modélisation, la conception et le prototypage des solutions MEMS, les ingénieurs de Silmach développent aussi l’ensemble des interfaces mécaniques et électroniques nécessaires à leur intégration dans les produits d’accueil. Ici, le dispositif intègre une source d’alimentation, un circuit de commande, une antenne, la valve elle-même et un stent destiné à maintenir l’implant en place. Réunir tous ces éléments dans un tel volume représentait un défi considérable que SilMach a relevé avec succès, ouvrant la voie à une nouvelle génération de dispositifs médicaux implantables, alliant performance, confort et sécurité.

Pierre-François Louvigné, CEO de SilMach, souligne : « Nous sommes heureux de collaborer avec Choice pour explorer un nouveau domaine et un nouvel usage de nos micromoteurs. Ils contribuent à améliorer non seulement les technologies qui nous entourent, mais aussi notre vie quotidienne. La révolution de la micromécanique n’en est qu’à ses débuts, les applications sont considérables. »

Un projet soutenu par Eurostars

Le succès de ce projet a été rendu possible grâce au soutien de l’Union européenne, via une subvention Eurostars de 450 000 euros sur la période 2022-2025.

Un prototype est en cours de développement avec les chercheurs de l’Université de technologie d’Eindhoven. Les essais cliniques devraient débuter aux Pays-Bas au quatrième trimestre 2026, après les dernières intégrations techniques et optimisations, avec un objectif de mise sur le marché fixé à 2032.

www.silmach.com