Mini-robot à avaler

C'est un rêve de longue date de la médecine : au lieu d'avaler un comprimé traditionnel, les patients avalent un petit robot qui transporte une substance active vers un endroit précis du corps humain. Ainsi, les médicaments pourraient à l'avenir être dosés individuellement et utilisés de manière ciblée. Ou bien les mini-machines transportent de minuscules caméras et prennent des photos de l'intérieur de l'estomac ou de l'intestin. De petites opérations sont également envisageables.

Des chercheurs de l'université de Stanford ont développé à cet effet un robot miniature sans fil, capable de se déplacer dans un environnement sec et liquide. Il mesure à peine cinq millimètres de haut, est cylindrique et pliable. Il peut rouler, basculer, flotter et même libérer des liquides de manière contrôlée grâce à un mécanisme de pompe spécial. L'équipe interdisciplinaire rend compte de cette invention dans l'édition actuelle de "Nature Communications".

Les scientifiques estiment que le plus grand potentiel se situe dans le domaine biomédical, par exemple pour le diagnostic de maladies, la distribution ciblée de médicaments et la chirurgie mini-invasive. "Dans le domaine biomédical, un robot miniature télécommandé, capable de se déplacer sur le sol et dans l'eau, est d'une grande utilité, notamment dans des environnements tels que le système urinaire et le tractus gastro-intestinal", écrivent les chercheurs.

Le minuscule robot est entraîné magnétiquement et peut être télécommandé de l'extérieur. Pour ce faire, une petite plaque magnétique fine est fixée à l'une des deux extrémités hexagonales du corps cylindrique. Un champ magnétique extérieur permet de faire rouler le robot vers l'avant et l'arrière, de le faire basculer, de le faire pivoter et de le faire tourner de manière ciblée. Une deuxième plaque aimantée en sens inverse à l'autre extrémité permet de réaliser un mouvement de pompage. La source d'énergie et le système de commande sont ainsi séparés du robot, ce qui rend possible de telles machines miniaturisées.

Un large éventail d'applications en vue

"Les appareils existants à l'échelle millimétrique nécessitent généralement des composants séparés pour la locomotion et les fonctions, ce qui augmente la complexité des systèmes robotiques et de leur fonctionnement", écrivent les auteurs. De plus, aucun d'entre eux n'est encore capable de se déplacer à la fois sur le sol et dans l'eau. Cela rend difficile pour les robots existants d'évoluer dans des environnements complexes et non structurés, comme c'est souvent le cas dans les milieux biomédicaux.

Le groupe a testé le concept dans le tractus gastro-intestinal d'un cochon mort. Ils ont fait parcourir au robot rempli d'un liquide un trajet clairement défini et ont déposé le "médicament" à l'endroit visé. "Nous partons du principe que les mini-robots magnétiques multifonctionnels Origami pourraient à l'avenir permettre un large éventail d'interventions mini-invasives pour des diagnostics et des traitements biomédicaux", supposent les scientifiques - avec de nombreux domaines d'application dans le corps humain et moins d'effets secondaires que les méthodes traditionnelles.

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