« Médecine 4.0 » ou de l’importance des nouvelles technologies dans la médecine moderne

Le cas de la chimiothérapie personnalisée

Medicine 4.0, the importance of electronics, information technology and microsystems in modern medicine – the case of customized chemotherapy

¹ Chaire Heinz Nixdorf en électronique médicale, université technique de Munich ; Theresienstrasse 90/N3, 80333 Munich, Allemagne
² Steinbeis-Transferzentrum Medizinische Elektronik ; Lab on Chip Systeme ; Fendstrasse 7, 80802 Munich, Allemagne

^* wolf@tum.de

Résumé

Un changement de paradigme se dessine non seulement dans le monde de la technique (industrie 4.0), mais aussi en médecine : nous sommes aujourd’hui au seuil de la « médecine 4.0 ». Après de nombreuses années de primauté de la biologie moléculaire, il est aujourd’hui reconnu que les systèmes microélectroniques, grâce à leur miniaturisation croissante, progressent vers des dimensions équivalentes à celles des systèmes cellulaires et peuvent par conséquent être utilisés à des fins thérapeutiques. Cette revue montre, à travers l’exemple de la chimiothérapie personnalisée, comment la microélectronique sera amenée à jouer un rôle primordial dans la médecine moderne.

Abstract

A paradigm shift seems to emerge, not only in industrial engineering (“Industry 4.0”) but also in medicine: we are on the threshold to “Medicine 4.0”. For many years, molecular biology had a leading position in life sciences, but today scientists start realizing that microelectronic systems, due to an increasing miniaturization, are reaching the scale of human cells and consequently can be used for therapeutic approaches. This article shows how microelectronics can play a major role in modern medicine, through the example of customized chemotherapy. This consists in determining, before the beginning of the treatment, what kind of chemotherapy or drug combination will be most effective for a given patient, and at which dose. This of course allows the lessening of a patient burden during treatment, but also to be more efficient and, in the long run, to save money. In order to do this, we have developed the Intelligent Microplate Reader (IMR), which allows us to accurately test different drugs on living cells by mimicking part of their usual environment.