Des robots microscopiques conçus pour nager dans l’œil
L’œil est un organe sensible, fragile et difficile à réparer. C’est pourquoi une équipe de chercheurs allemands tente d’acheminer des médicaments au fond de l’oeil grâce à des appareils microscopiques.
À l’heure actuelle, une grande quantité de médicaments destinés au traitement des maladies oculaires sont administrés sous forme de gouttes que l’on applique sur la cornée et qui se diffusent ensuite lentement à l’intérieur de l’œil.
Par contre, cette technique cause beaucoup de problèmes, le principal étant que des médicaments risquent d’atteindre toutes les cellules de l’œil avant d’atteindre leur cible. Cela entraîne souvent de l’irritation, de la sécheresse et une panoplie d’effets secondaires plus problématiques.
Contrariés par cette extrême imprécision, des chercheurs ont conçu une technique qui ferait frémir les cœurs sensibles : des appareils microscopiques capables de nager à l’intérieur de l’œil.
Malgré le côté inusité de ces petits explorateurs oculaires, cette méthode permet d’introduire des doses spécifiques de médicaments précisément là où ils sont requis, ce qui pourrait changer le traitement de maladies comme le glaucome ou la dégénérescence maculaire.
Pour réussir, les chercheurs ont dû concevoir des appareils capables de nager dans plusieurs types de liquides de densités et de textures très différentes.
(1) Injection des micropropulseurs dans l’humeur vitrée de l’œil. (2) Propulsion magnétique à longue distance des micropropulseurs dans le vitré vers la rétine. (3) Observation des micropropulseurs dans la région cible près de la surface de la rétine par OCT.
L’œil est divisé en deux chambres, et chacune contient un liquide qui lui est propre. La chambre antérieure, qui commence sous la cornée à la surface de l’œil et s’arrête à l’iris (la région colorée de l’œil), est remplie d’un liquide clair, semblable à de l’eau, nommé l’humeur aqueuse.
Le reste de l’œil, appelé chambre postérieure, est rempli d’un liquide beaucoup plus dense, semblable à un gel, nommé l’humeur vitrée.
Ces deux régions ont des propriétés bien différentes qui doivent être prises en compte lorsqu’on veut traiter l’œil, que l’on utilise un médicament sous forme de gouttes ou un robot capable d’y nager.
Des milliers de petits robots magnétisés
D’ailleurs, il ne faut pas imaginer ces robots comme des appareils autonomes se déplaçant de leur propre volonté. Il s’agit en fait de structures fixes composées de deux segments : une tête contenant le médicament à livrer, et une queue en forme de spirale. Ces segments font à peine 500 nanomètres de long, une mesure 200 fois plus petite que l’épaisseur d’une feuille de papier.
Ces propulseurs sont formés de molécules à la fois magnétiques et biodégradables. Ils sont aussi couverts d’une substance glissante leur permettant de se déplacer facilement à travers l’épaisse humeur vitrée.
Ces robots sont contrôlés à distance à l’aide de champs magnétiques, ce qui permet aux chercheurs de les déplacer dans toutes les directions.
Jusqu’à maintenant, ces robots n’ont été testés que dans le cadre d’études préliminaires avec des yeux provenant de cochons, isolés en laboratoire. Les chercheurs y ont injecté une solution contenant 10.000 de ces propulseurs, puis ont installé ces yeux dans un appareil capable de générer les champs magnétiques nécessaires aux déplacements des nanorobots.
(A) Schéma du processus de fabrication. (B) Images SEM (en haut) et ESB-SEM (en bas) des micropropulseurs. Les flèches jaunes indiquent la longueur (l) de l’hélice et le diamètre (d) de la tête de l’hélice. La zone blanche est la partie en nickel de l’hélice. Barres d’échelle, 500 nm. (C) Spectroscopie FTIR des micropropulseurs sans revêtement et avec le revêtement en perfluorocarbone, et du liquide perfluorocarboné. Les spectres agrandis sont affichés en bas à droite, prouvant la présence du perfluorocarbone. Les angles de contact de la plaquette avec un réseau d’hélices revêtues (en haut) et d’hélices non revêtues (en bas) sont montrés, respectivement.
Ceux-ci ont alors livré leur marchandise médicinale exactement là où les chercheurs le voulaient, le tout en 30 minutes au lieu des cinq heures que prennent les gouttes traditionnelles.
Bien que la technique soit un succès, il reste encore énormément de travail à faire avant que ces robots ne parcourent nos yeux ou ne se retrouvent n’importe où ailleurs dans notre corps. Quoique des nanorobots aient déjà été testés chez des animaux, ces expériences doivent être refaites, puisque l’œil est un milieu totalement différent de la circulation sanguine.
De nombreux chercheurs croient que, d’ici une décennie, les nanorobots médicaux changeront la façon de traiter les êtres humains, aussi bien dans l’administration précise de médicaments que dans le combat contre le cancer.
yogaesoteric
29 novembre 2021
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