Ces micro-robots propulsés grâce aux ondes sonores pourraient aider à administrer les médicaments

Les recherches sur les micro-robots ou microbots n’ont cessé de progresser au cours de ces dernières années. Ces minuscules robots sont aujourd’hui considérés comme étant le système d’administration de médicaments de la prochaine génération. Ils permettent en effet de transporter les médicaments, d’empêcher leur dégradation, et de contrôler la vitesse avec laquelle ils sont libérés.

La plupart des nanoparticules artificielles ont besoin de la circulation sanguine pour se déplacer. Leur capacité à atteindre certains organes et tissus est par conséquent limitée. Pour surmonter ces limites, des chercheurs de l’Université du Colorado Boulder ont travaillé sur une nouvelle méthode d’administration de médicaments par les micro-robots. Ils ont mis au point des microbots autopropulsés qui peuvent administrer rapidement et efficacement des médicaments.

Micro-robots
Crédits Shields Lab

Lors de la conception des nouveaux petits robots, les chercheurs se sont inspirés des nageurs biologiques tels que les bactéries et les spermatozoïdes. Ces derniers ont comme particularité de pouvoir naviguer dans des environnements internes complexes grâce à des mouvements non linéaires.  

Les caractéristiques du nouveau micro-robot

Fabriqué à partir de polymères biocompatibles, le microbot de 20 micromètres de diamètre est muni d’une cavité sphérique en son centre dont le rôle est d’emprisonner l’air lorsqu’il est immergé dans un liquide. La bulle d’air vibre lorsqu’elle est touchée par une onde acoustique telle qu’un ultrason, propulsant ainsi le robot vers l’avant.

Le robot est également équipé d’ailerons symétriques et asymétriques pour maximiser les mouvements non linéaires. Les ailerons le font tourner dans un mouvement orbital et lui donnent l’impression de ressembler à une petite fusée. Le microbot peut se déplacer à une vitesse d’environ 3 mm par seconde grâce aux ailerons, soit 9 000 fois sa propre longueur par minute.

Les résultats des tests sur des souris

Les chercheurs ont effectué des tests sur des vessies de souris, notamment pour voir s’il était possible d’administrer des médicaments directement dans la vessie pour le traitement de la cystite interstitielle, connue également sous le nom de syndrome de la vessie douloureuse. Il s’agit d’une maladie chronique dont les symptômes sont des douleurs ou pressions dans la vessie et le bassin, et une envie fréquente d’uriner.

Les scientifiques ont fabriqué des milliers de microbots avec des concentrations élevées de dexaméthasone, encapsulées dans leur matrice polymère. Les chercheurs ont noté qu’après leur administration, les micro-robots se sont accrochés à la paroi de la vessie. De plus, ils ont libéré plus de 90 % du médicament en deux jours environ.

Pour les auteurs de l’étude, la prochaine étape sera de rendre les microbots entièrement biodégradables. Ainsi, ils pourront se dissoudre dans l’organisme au fil du temps.

Les détails concernant l’étude ont été publiés dans la revue Small.

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SOURCE: New Atlas

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