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De minuscules capsules automotrices jettent leurs enveloppes extérieures et délivrent les médicaments directement aux cellules tumorales. Ces microrobots pourraient un jour être utilisés comme traitement pour cibler les cancers dans des endroits difficiles à atteindre dans le corps.

Des petites minuscules qui délivrent des médicaments

«Lorsque la capsule atteint la tumeur, nous pouvons l’activer, la casser, libérer les micromoteurs et ils se déplaceront autour de la tumeur. Ce processus est très important pour bien délivrer de médicaments », déclare Wei Gao à l’Institut de technologie de Californie à Pasadena.
Lui et son équipe ont créé les micromoteurs en une série de couches. Premièrement, il y a des particules de magnésium d’environ 20 micromètres de diamètre. Une couche d’or entoure le magnésium, puis une couche d’hydrogel contenant des médicaments anti-tumoraux est ajoutés. Enfin, plusieurs de ces micromoteurs sont contenus dans une capsule de gélatine.
L’équipe a administré des gélules à des souris qui avaient développé des cellules de mélanome dans leur intestin afin d’imiter le cancer du côlon. Le mélanome a été utilisé parce que ces cellules absorbent bien la lumière infrarouge proche. L’équipe a ainsi pu mieux suivre les effets des capsules avec un tomodensitométrie photoacoustique – qui envoie la lumière infrarouge proche dans les tissus où elle est convertie en son et renvoie une image ultrasonore.
Gao et ses collègues ont repéré les capsules lorsqu’elles sont entrées dans les intestins des souris et se sont approchées des cellules cancéreuses. Une fois sur place, l’équipe a projeté un puissant faisceau de lumière infrarouge sur les capsules, ce qui a chauffé l’or et libéré les médicaments.

Le magnésium est utilisé comme un moteur

La chaleur libère également le magnésium qui crée des bulles d’hydrogène lors d’une réaction chimique avec le liquide intestinal. Ce gaz est sorti des particules d’un trou de 2 nanomètres qui a été laissé dans la coquille, alimentant les capsules autour de l’intestin comme de minuscules ballons laissant échapper de l’air lorsqu’ils volent.
L’administration de médicaments dans le tractus gastro-intestinal est délicate car tout est en mouvement, de sorte que les médicaments peuvent être balayés avant de pouvoir être délivré pour un traitement. «Nous avons besoin d’une libération à long terme. Les micromoteurs se déplacent autour de la tumeur, ce qui leur permet de pénétrer dans le tissu de la tumeur et de libérer lentement le médicament sur une longue période », explique Gao.

L’équipe travaille sur une version utilisant des micro-ondes

Il dit que cette méthode d’administration de médicaments pourrait être utilisée pour cibler les tissus cancéreux ou traiter les infections bactériennes. Mais pour traduire cela sur des humains, l’équipe devra trouver un moyen de pénétrer dans les tissus les plus profonds. Gao dit qu’ils veulent développer un système similaire utilisant des micro-ondes, qui peuvent voyager plus loin à travers le corps.
Cette recherche a été publiée dans Science Robotics.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay