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Inventions

De petits robots microscopiques peuvent transporter des médicaments dans le système nerveux

Pour le moment, ces petits appareils ont montré leur efficacité dans le traitement de rats de laboratoire mais ils pourraient être un jour utilisés pour soigner des humains. 

De petits robots microscopiques peuvent transporter des médicaments dans le système nerveux whitehoune/istock

  • Publié le 10.08.2021 à 14h00
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L'ESSENTIEL
  • C’est la première étude à s’intéresser à l’utilisation des micro-robots dans le traitement des maladies neurologiques.
  • Les micro-robots ont réussi à grimper des pentes inclinées à 45°.

Un petit robot se promène dans votre système nerveux pour vous soigner : l’idée peut sembler farfelue voire effrayante, mais elle pourrait devenir bientôt une réalité. Des nanotiges alignées magnétiquement dans des capsules d’alginate, appelées MANiACs, ont été mises au point par des chercheurs américains. Elles sont capables de libérer des substances dans les tissus du système nerveux. Dans Frontiers in Robotics and AI, les scientifiques expliquent comment ils les ont conçues.

Une technique plus précise 

Le traitement des maladies touchant le système nerveux central peut être particulièrement difficile. "Donner des médicaments par voie orale ou par intraveineuse, par exemple, pour cibler des cancers ou des maladies neurologiques, peut toucher d’autres régions du corps ou du système nerveux qui ne sont pas liées à la maladie", précise Lamar Mair, membre de Weinberg Medical Physics, l’un des partenaires industriels de l’étude. L’utilisation d’outils plus précis, afin de cibler l’endroit où le médicament est libéré, peut améliorer son efficacité mais également réduire les effets secondaires. 

Des micro-robots dirigés grâce aux champs magnétiques 

La direction de ce micro-robot a été l’un des challenges auxquels ont été confrontés les chercheurs. Pour y parvenir, ils ont utilisé des champs magnétiques. "Ils ne sont pas influencés par les tissus et semblent être vraiment sûrs", précisent les auteurs de l’étude. Les petits robots sont enfermés dans des coquilles en forme de sphères et réagissent aux champs magnétiques. "Ces propriétés leurs permettent de voyager de manière sécurisée dans l’organisme, en réponse à un champ magnétique, appliqué de manière externe, dans l’objectif de les diriger vers un site précis, pour libérer le médicament", ajoutent-ils. Les robots sont capables de se diriger à contre-courant des fluides, de monter des pentes et de se déplacer dans les tissus neuronaux, comme la moelle épinière. 

Une expérience satisfaisante menée sur des rats

Les micro-robots ont été notamment testés dans la moelle épinière et dans le cerveau de rats de laboratoire. Les chercheurs les ont paramétrés pour déposer un colorant à un endroit précis, comme substitut du médicament. L’expérience a été concluante : les scientifiques ont réussi à contrôler les micro-robots avec un degré de précision important, et ils ont pu les faire revenir dans certaines zones, pour augmenter la quantité de substance délivrée. "Cette capacité à revenir en arrière et à re-doser certains endroits (…) est importante", précise David Cappelleri, l’un des auteurs de cette étude. "Ces résultats sont encore préliminaires et très expérimentaux, tempère-t-il. Mais nous pensons que nous avons réussi à prouver que des micro-robots, petits, mous et enfermés dans des capsules, ont le potentiel pour une administration locale et contrôlée des médicaments dans les maladies neurologiques."

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