Gros petits fils

Les fils ultrafins de la marque Exera^® , utilisés dans les appareils médicaux tels que les stimulateurs cardiaques et les implants auditifs, font partie des plus petits produits fabriqués par Sandvik. Mais ces fils minuscules ont un impact considérable sur la qualité de vie des personnes qui les portent dans leur corps.

Sandvik n'est peut-être pas aussi connue pour son rôle dans la fabrication de produits destinés aux applications médicales que pour ses solutions d'usinage et d'exploitation minière. Pourtant, le secteur médical de Sandvik Materials Technology est un leader mondial dans la production de matériaux pour des articles tels que les scalpels et les scies à os, ainsi que les tubes pour les vis à os et les dispositifs de fixation de la colonne vertébrale. En outre, la plus grande partie du secteur médical de Sandvik, et de loin, est constituée par les minuscules fils fabriqués dans une usine relativement petite (110 employés) située en Floride, aux États-Unis.

Se créer une niche

La gamme de produits Exera se compose de fils ultrafins de haute qualité et de composants à base de fils. Les fils sont si minuscules qu'ils ont récemment été utilisés dans des cerveaux d'insectes pour tester les réactions aux stimuli. Leur petite taille et leur haute qualité les rendent idéaux pour une utilisation dans des dispositifs médicaux implantés à l'intérieur de l'homme. En général, ces types de fils sont utilisés dans l'électronique grand public. Mais l'usine Sandvik de Floride, où sont fabriqués les produits Exera, s'est taillé un rôle de niche dans l'industrie de la technologie médicale au cours des 20 dernières années.

"La première application médicale à laquelle nous avons participé concernait les sondes de stimulateurs cardiaques", explique Gary Davies, responsable de la division médicale de Sandvik Materials Technology, "Le client savait que nous fabriquions des fils ultrafins, mais il avait besoin d'un niveau de qualité supérieur à celui qu'il obtenait et nous a donc demandé si nous pouvions le faire. Nous avons commencé à faire des prototypes, puis nous avons commencé à fabriquer le produit dont ils avaient besoin.

Au fur et à mesure que l'usine recevait des commandes pour des applications médicales, l'activité principale a commencé à évoluer vers la position qu'elle occupe aujourd'hui, dans laquelle toute l'énergie et l'attention sont consacrées au service de l'industrie mondiale des dispositifs médicaux.

Le nom commercial Exera a été récemment conçu pour favoriser la reconnaissance de la marque : "Nous avons choisi ce nom parce qu'il nous a semblé qu'il décrivait bien les produits fabriqués avec une grande précision et une excellente qualité, ce qui est vraiment nécessaire sur le marché des dispositifs médicaux", explique M. Davies : "Comme vous pouvez l'imaginer, si l'on vous implante quelque chose dans votre corps par le biais d'une opération chirurgicale, vous voulez être sûr que cet objet est fabriqué avec les meilleurs composants possibles".

À l'intérieur du corps

Les fils d'Exera sont principalement utilisés dans quatre catégories d'applications médicales (voir encadré). Il s'agit des stimulateurs cardiaques et des cathéters utilisés en thérapie vasculaire, des implants pour traiter les troubles de l'audition et des dispositifs de stimulation cérébrale qui aident à contrôler des troubles tels que la maladie de Parkinson ou l'épilepsie.

This continuous glucose-monitoring device that contains EXERA components is a life saver for Type 1 diabetics.

Mais les fils ne sont pas simplement des dispositifs qui permettent à d'autres fonctions de l'appareil de fonctionner. Ils constituent souvent la partie principale de l'appareil. Selon M. Davies, les fils ont deux fonctions principales : "Ils servent soit à stimuler quelque chose, comme un nerf ou un muscle cardiaque, soit à détecter quelque chose dans le corps, comme la pression artérielle et le taux de glucose.

"Le réseau d'électrodes utilisé dans les implants auditifs pour stimuler l'organe est, par exemple, constitué de fils ultrafins", explique M. Davies, "et dans les dispositifs de surveillance continue du glucose que les gens utilisent pour adapter leur régime alimentaire ou savoir quand prendre de l'insuline, le fil est en fait le capteur. C'est la partie opérationnelle de l'appareil".

La fabrication de composants adaptés à une utilisation à l'intérieur du corps nécessite de nombreux contrôles supplémentaires, pour lesquels Davies et son équipe ont développé les compétences nécessaires. Il faut notamment fabriquer les produits dans des salles blanches ISO (Organisation internationale de normalisation) afin de minimiser la contamination.

"Nous devons prendre des précautions particulières en raison du lieu d'utilisation de ces produits", explique M. Davies, "et dans de nombreux cas, ils exigent une grande précision et des normes de fiabilité élevées. Nous travaillons avec certains produits, comme les stimulateurs cardiaques, qui sont implantés de manière permanente et qui sont soumis à de fortes contraintes. L'organe cochléaire de l'oreille a la même taille après la naissance que tout au long de la vie. Les jeunes enfants peuvent donc être équipés de ces dispositifs qui, théoriquement, peuvent durer toute une vie. Les matériaux doivent être extrêmement robustes pour supporter cette implantation à long terme. Nous passons donc beaucoup de temps en amont, à entreprendre de nombreuses qualifications et validations des matériaux et des processus afin de minimiser les défaillances.

Des relations actives

La recherche et le développement sont également menés dans l'usine de Floride.

"Nous entretenons des relations avec la plupart des équipementiers de dispositifs médicaux, explique M. Davies, et c'est une situation très agréable. Nous sommes très axés sur le client, et tous les produits que nous fabriquons sont donc conçus pour une raison ou une application spécifique. Nous n'avons pas tendance à fabriquer un produit pour un grand nombre de clients différents ; nous fabriquons généralement un produit sur mesure pour l'application d'un client donné".

M. Davies ajoute que cela permet à ses équipes de s'impliquer très tôt dans le développement des produits : "Nous avons constaté que c'était très important, car de nombreux équipementiers veulent regrouper un grand nombre de propriétés différentes dans un seul matériau afin d'obtenir différentes fonctionnalités", explique-t-il : "En nous impliquant dès les premières étapes, nous pouvons les aider à comprendre ce qu'il est possible de faire. Dans de nombreux cas, nous appliquons également un isolant à la surface, une sorte de polymère, afin qu'il devienne un matériau actif. Nous déployons donc des efforts de développement autour de ces différents alliages et des différents matériaux de revêtement.

"Nous ne sommes pas seulement un fournisseur de matériaux, nous sommes un fournisseur de solutions", précise M. Davies, "et en plus de collaborer activement avec les grands équipementiers médicaux établis, nous travaillons également avec les universités et les laboratoires de recherche afin de pouvoir nous impliquer dans les nouvelles technologies qui existent. Nous devons rester très actifs dans la partie développement de notre activité car nous devons être en mesure de continuer à trouver de nouvelles solutions et à travailler sur les dispositifs de la prochaine génération".

Les prothèses constituent un domaine d'avenir dans lequel M. Davies se réjouit d'être impliqué : "La plupart des prothèses sont inactives", explique-t-il, "l'étape suivante consiste à les rendre actives. Pour cela, il faut trouver un moyen de stimuler les nerfs, afin de pouvoir ouvrir et fermer une main, par exemple. Nous travaillons avec certaines institutions qui développent ces dispositifs et qui utilisent nos fils pour stimuler les nerfs.

Selon M. Davies, bien que son unité commerciale ne représente qu'une petite partie de Sandvik, elle est à l'origine de la croissance et de l'expansion de la participation de l'entreprise à l'industrie médicale. Il ajoute qu'il est facile de travailler dans cette unité : "Beaucoup de nos produits ont un impact important sur la vie des gens", explique-t-il, "Aussi, chaque fois que des clients ou des utilisateurs finaux viennent à l'usine, nous essayons de faire en sorte que les personnes qui fabriquent les produits interagissent avec eux. Ils peuvent ainsi constater que, chaque jour, ils contribuent réellement à améliorer la vie de quelqu'un dans le monde. C'est un lieu de travail très motivant".

Pour en savoir plus sur le fil Exera, rendez-vous sur materials.sandvik