Un millirobot pour grimper dans l’intestin pour délivrer des médicaments

Un millirobot pour grimper dans l'intestin pour délivrer des médicaments

Robot d’escalade souple sans fil à l’échelle millimétrique capable de traverser des surfaces 3D complexes dans des espaces clos et confinés. (A) Le concept du robot d’escalade souple atteignant des endroits auparavant inaccessibles dans de petits espaces clos. Gauche : Image du robot grimpeur souple déformé contrôlé par des champs magnétiques externes. À droite : Illustration de l’escalade dans de petits espaces clos. (B) Dimensions du robot d’escalade souple avec un corps mou ferromagnétique (longueur, L = 3,7 mm ; largeur, l = 1,5 mm ; épaisseur, t = 150 μm). Le robot dispose de deux patins souples non magnétiques avec une surface plane pour les substrats rigides ou une surface structurée pour les surfaces glissantes et déformables. (C) Le profil de magnétisation du robot d’escalade douce. Profil de magnitude, M(s); profil de phase, ϕ(s), s ∈ [0, L]. Les flèches bleues indiquent la distribution des moments dipolaires magnétiques. (D) Illustration du repose-pieds du robot avec des adhésifs secs en forme de champignon pour l’escalade de surfaces sèches et rugueuses en 3D. (E) Illustration du coussinet de pied de robot unique avec des bioadhésifs enduits et des microspikes pour escalader des surfaces de tissus recouvertes de mucus. Crédit photo : Yingdan Wu et Xiaoguang Dong, Institut Max Planck pour les systèmes intelligents. Le crédit: Avancées scientifiques (2022). DOI : 10.1126/sciadv.abn3431

Une équipe de chercheurs de l’Institut Max Planck pour les systèmes intelligents a conçu et construit un minuscule robot ressemblant à un mille-pattes qui peut grimper dans l’intestin pour administrer des médicaments thérapeutiques. Dans leur article publié dans la revue Les avancées scientifiques, le groupe décrit l’inspiration pour le robot, comment il a été construit et à quel point il a fonctionné lorsqu’il a été testé sur des tissus animaux.

Les chercheurs ont commencé leurs travaux en constatant que des robots à corps mou capables de se déplacer à l’intérieur d’espaces confinés ont déjà été développés. Mais ils ont également noté que des améliorations devaient être apportées pour permettre une adhérence de surface contrôlée et une rétention à long terme sur des objets tridimensionnels. Cela les a amenés à concevoir leur propre petit robot capable de surmonter les problèmes rencontrés avec d’autres conceptions. Le résultat de leurs efforts a été un minuscule robot, de quelques millimètres de long seulement, avec de minuscules pieds qui collent au mucus recouvrant les organes internes sans laisser de dommages pendant que le robot marche. Le millirobot était également capable de grimper dans n’importe quelle direction, même à l’envers, et était capable de maintenir son emprise même lorsque du liquide était rincé dessus.

La clé du succès de leur robot, selon les chercheurs, ce sont les pieds. Ils ont d’abord essayé des coussinets qui se fixaient sur les tissus, mais ont eu du mal à les faire relâcher leur prise. Ils se sont finalement installés sur des coussinets à pointes en chitosane, qui, selon eux, ressemblent à des bavures de plantes qui s’attachent aux jambes de pantalons lors de promenades dans un champ. Le corps du robot était en métal souple et il était dirigé à l’aide d’un courant magnétique. Il se fraye un chemin à travers une surface recouverte de mucus en plantant d’abord un pied et en attachant puis en retournant son corps lorsqu’il libère un autre pied. Les chercheurs appellent cela “éplucher et charger”.

L’équipe a testé son petit robot en le faisant grimper à l’intérieur d’un poumon de porc et d’un tube digestif. Dans le cadre du test, ils ont découvert qu’ils pouvaient diriger le millirobot dans l’œsophage, puis dans les bronches. Ils ont également découvert qu’ils pouvaient le diriger tout le long du tube digestif. D’autres tests ont montré qu’il était capable de transporter des marchandises jusqu’à trois fois sa propre taille et jusqu’à 20 fois son propre poids. Ils suggèrent qu’avec des améliorations, le robot pourrait un jour être utilisé pour effectuer des biopsies et administrer des médicaments à diverses parties du corps.


Slime magnétique reconfigurable à la volée utilisé comme robot


Plus d’information:
Yingdan Wu et al, Millirobots souples sans fil pour escalader des surfaces tridimensionnelles dans des espaces confinés, Avancées scientifiques (2022). DOI : 10.1126/sciadv.abn3431

© 2022 Réseau Science X

Citation: Un millirobot pour grimper dans l’intestin pour délivrer des médicaments (2022, 30 mai) récupéré le 30 mai 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-05-millirobot-climbing-gut-drugs.html

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