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De minuscules robots porteurs de médicaments qui peuvent se déplacer dans le sens inverse du flux sanguin pourraient un jour être utilisés pour délivrer des médicaments de chimiothérapie directement aux cellules cancéreuses.

Des petits robots

Metin Sitti, de l’Institut Max Planck pour les systèmes intelligents à Stuttgart, en Allemagne, et ses collègues ont mis au point de minuscules robots appelés « microrollers » qui peuvent transporter des médicaments anticancéreux et cibler de manière sélective les cellules cancéreuses du sein.
L’équipe s’est inspirée des globules blancs du corps humain pour concevoir ces robots, qui peuvent se déplacer le long des parois des vaisseaux sanguins dans le sens inverse du flux sanguin.
Ces microrollers sont fabriqués à partir de microparticules de verre et ont une forme sphérique. La moitié du robot a été recouverte d’un mince nanofilm magnétique fait de nickel et d’or. L’autre moitié a été recouverte de doxorubicine, un médicament contre le cancer, ainsi que de molécules qui reconnaissent les cellules cancéreuses.

Ils se sont fixés de manière sélective

L’équipe a testé ces robots dans une simulation en utilisant du sang de souris et des canaux synthétiques tapissés de cellules endothéliales humaines – le type de cellules qui tapissent les parois internes de nos vaisseaux sanguins. Ces robots ont été exposés à un mélange de tissus cancéreux et sains. Les microrollers se sont fixés de manière sélective aux cellules cancéreuses et ont été activés par la lumière UV pour libérer le médicament doxorubicine.
Lorsque les champs magnétiques ont été appliqués, l’équipe a pu diriger le mouvement de ces robots, à la fois avec et contre le sens du flux sanguin. Les microrollers peuvent atteindre une vitesse de 600 micromètres par seconde.
« Si vous arrivez à une jonction dans un système vasculaire où vous devez prendre le bon chemin et si vous le manquez, alors vous pourriez revenir en arrière et aller vers le bon chemin », explique M. Setti.
L’équipe a testé des robots d’un diamètre compris entre 3 et 7,8 micromètres. Les globules rouges humains, à titre de comparaison, font jusqu’à 8 micromètres de diamètre.

Des matériaux biodégradables

À l’avenir, les chercheurs veulent utiliser d’autres méthodes pour déclencher la libération des médicaments, comme la chaleur ou la lumière du proche infrarouge. Ils prévoient également d’essayer de fabriquer des microrollers à partir de matériaux biodégradables qui se décomposeraient dans l’organisme en quelques semaines ou mois.
L’équipe prévoit de tester bientôt ces microrollers sur des animaux. « Ces petits robots doivent transporter suffisamment de médicaments contre le cancer, c’est pourquoi nous devons les avoir en grand nombre », explique M. Setti. « Mais comme nous pouvons les amener localement vers la bonne cible et les y livrer, nous n’avons pas besoin de grandes doses ».
Cette recherche a été publiée dans Science Robotics.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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