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Des robots fabriqués avec des épines dorsales de rats pourraient être utilisés pour étudier les maladies au fur et à mesure de leur progression dans les tissus, et pourraient éventuellement mener à la conception de prothèses biologiques.

Des muscles imprimés en 3D 

Collin Kaufman, de l’université de l’Illinois à Urbana-Champaign, et ses collègues ont construit des robots biologiques en utilisant des muscles imprimés en 3D faits de cellules de souris cultivées en laboratoire. Mais à eux seuls, ces muscles ne peuvent pas faire grand-chose – ce qu’il faut, c’est un moyen de les contrôler.
Au lieu d’attacher ces muscles à un système de contrôle électrique, les chercheurs ont utilisé la partie de la colonne vertébrale d’un rat qui contrôle les pattes arrière. Lorsqu’ils ont attaché la colonne vertébrale à un muscle, la colonne vertébrale a étendu les neurones dans celui-ci et a commencé à envoyer des signaux électriques à travers eux qui ont fait contracter le muscle.
La colonne vertébrale et le muscle étaient reliés à un échafaudage flexible dont les deux bras dépassaient perpendiculairement à la colonne vertébrale, de sorte que lorsque le muscle se contractait, l’échafaudage fléchissait et les bras pointaient l’un vers l’autre.

La moelle épinière contracte ces muscles

« La moelle épinière est capable de reconnaître ces muscles et de faire ce qu’elle fait dans le corps – créer ces contractions rythmiques – après avoir été hors du corps pendant plus d’une semaine », dit Kaufman. Les contractions peuvent être contrôlées en ajoutant ou en retirant des neurotransmetteurs de ce système.
Ces neurones spinaux, qui constituent le système nerveux périphérique, sont très difficiles à étudier chez les animaux vivants. Par conséquent, il est difficile de comprendre les maladies qui les affectent, comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA), également connue sous le nom de maladie des motoneurones. Des systèmes comme celui-ci pourraient faciliter l’étude de la progression de ces maladies en temps réel, explique M. Kaufman.
Ce robot ne mesure que 6 millimètres de long, et le rendre plus grand est un défi en raison de la difficulté à faire parvenir les nutriments à tous les tissus. Cependant, une fois que nous aurons mis au point un moyen de l’agrandir, il pourrait avoir d’autres utilisations médicales.

Pour de futures prothèses

« Un jour, quelque chose comme ça pourrait être utilisé pour des prothèses », dit Kaufman. Mais cela se ferait probablement en utilisant des tissus humains cultivés en laboratoire, et non des épines dorsales de rats, dit-il. « Personne ne voudrait avoir des mains actionnées avec des épines dorsales de rats terrifiants. »
Cette recherche a été publiée dans APL Bioengineering.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pexels