Denys NikolayevInstitut d'électronique et des technologies du numérique (IETR)

Parcours et recherche :

Denys Nikolayev est chargé de recherche CNRS et dirige l’axe de recherche en bioélectronique sans fil à l'IETR. Son travail se concentre sur le développement de structures rayonnantes bio-intégrées pour le contrôle des ondes électromagnétiques dans des environnements complexes, tels que les tissus biologiques. Ce domaine de recherche combine la physique des ondes, les surfaces rayonnantes intelligentes, les technologies sans fil de transmission de données et d'alimentation, ainsi que des études de recherche translationnelle1 . Denys Nikolayev a obtenu un double doctorat en 2017 de l’Université de Rennes (France) et de Bohême de l'Ouest (République tchèque). Par la suite, il a rejoint l'IMEC (Belgique)2  pour améliorer les électrodes destinées aux sondes de stimulation cérébrale profonde en boucle fermée, puis l'EPFL (Suisse)3   pour faire progresser la théorie des structures rayonnantes conformes. En 2020, il a intégré le CNRS en tant que chargé de recherche. Le travail de Denys Nikolayev a été reconnu par plusieurs distinctions, notamment le Prix de la meilleure thèse de doctorat décerné par la Fondation Rennes 1. Il est lauréat de la bourse d'excellence doctorale Eiffel et du projet ANR–NRF PRCI (2021), attribué conjointement par l'Agence Nationale de la Recherche (France) et la National Research Foundation (Singapour). Depuis 2022, Denys Nikolayev est membre élu de la Section 8 du Comité National de la Recherche Scientifique en France.

Projet : BESSEL – Deep-Body Wireless Bioelectronics Enabled by Physics-Based Bioadaptive Wave Control / Bioélectronique sans fil miniature et profonde dans les tissus, rendue possible par un contrôle électromagnétique bioadaptatif basé sur la physique des ondes

Le projet BESSEL, porté par Denys Nikolayev, vise à développer une nouvelle génération de dispositifs médicaux sans fil, capables de surveiller la santé et de fournir des traitements à l'intérieur du corps humain, sans nécessiter de batterie. Ces dispositifs pourraient notamment être utilisés pour détecter précocement des anomalies de santé, enregistrer et stimuler de manière précise les systèmes nerveux, ou encore réaliser des interventions chirurgicales à l'aide de micro-robots. L'un des principaux défis est de réussir à alimenter et contrôler ces dispositifs à distance, malgré les contraintes liées au corps humain, qui est un milieu complexe et dynamique. Actuellement, les solutions sans fil existantes ne permettent pas un transfert efficace d'énergie et de données à travers les tissus corporels.

Pour répondre à ce défi, le projet BESSEL cherche à développer des technologies innovantes de contrôle des ondes électromagnétiques adaptées à l'environnement du corps humain. Ces technologies permettront d'alimenter et de contrôler avec précision des dispositifs bioélectroniques miniaturisés implantés en profondeur. Le projet se concentrera sur trois axes principaux :

(1) Étudier les ondes électromagnétiques dans les milieux anatomiques complexes du corps humain.
(2) Concevoir de nouveaux dispositifs électromagnétiques reconfigurables pour mettre en œuvre les techniques de contrôle d'ondes.
(3) Démontrer l'efficacité clinique de ces technologies en enregistrant et modulant l'activité nerveuse du pancréas.

Grâce à une approche interdisciplinaire combinant bioélectronique, physique des ondes, et ingénierie des systèmes rayonnants, BESSEL pourrait ouvrir la voie à des dispositifs bioélectroniques sans fil de pointe, avec un fort potentiel pour des applications médicales futures.

• 1La recherche translationnelle est une activité aux interfaces entre recherches fondamentale et clinique
• 2Institut de micro-électronique et composants
• 3École polytechnique fédérale de Lausanne