Temps de lecture : 2 minutesUn état stable en vol stationnaire d’une particule Janus, montrant comment les futurs robots microscopiques pourraient cibler et administrer des médicaments à des tissus spécifiques.
Imaginez des robots microscopiques capables de naviguer dans le corps et d’administrer des médicaments précisément aux tissus endommagés tout en évitant les effets secondaires. Ingénieurs à l’Université de Hawaii à Mānoa, nous avons découvert une nouvelle avancée qui rapproche cette vision de la réalité.
La recherche, publié dans la revue Matière mollemontre comment des robots microscopiques spécialement conçus, connus sous le nom de particules Janus, peuvent détecter et naviguer vers des signaux chimiques, un peu comme des aliments détectant des bactéries.
Lorsqu’elles sont placées à proximité d’une zone libérant des produits chimiques, les particules peuvent automatiquement « nager » vers elle et maintenir une position stable en vol stationnaire directement au-dessus de celle-ci. Les particules porteuses de médicaments pourraient automatiquement localiser et survoler les tissus infectés ou endommagés, libérant ainsi des signaux chimiques spécifiques, délivrant ainsi le médicament précisément là où cela est nécessaire.
« Service de livraison » médicale microscopique
William Uspal et Viviana Mancuso à la conférence IEEE-NANOMED en décembre 2024 à Honolulu.
L’équipe de recherche composée de UH Mānoa Département de génie mécanique La doctorante Viviana Mancuso, le professeur agrégé de l’UH Mānoa William Uspal et Mihail Popescu de l’Université de Séville en Espagne ont découvert que la forme des particules joue un rôle crucial dans la réalisation d’un processus de vol stationnaire stable. Les particules allongées, en forme de bâtonnets microscopiques, se sont révélées plus efficaces pour maintenir leur position que les particules sphériques, qui avaient tendance à s’éloigner avec le temps.
“Cette recherche nous rapproche de dispositifs microscopiques” intelligents “qui peuvent délivrer des médicaments exactement là où ils sont nécessaires dans le corps, un peu comme si nous disposions d’un petit service de livraison précis au niveau cellulaire”, a déclaré Mancuso. “Au lieu d’inonder tout le corps de médicaments, ce qui peut provoquer des effets secondaires, ces robots microscopiques pourraient “nager” directement jusqu’à la zone à problème, qu’il s’agisse d’une infection, d’une tumeur ou d’une blessure, et administrer un traitement directement à cet endroit.”
Applications industrielles
Au-delà des applications médicales, cette technologie pourrait être utilisée pour détecter des dommages dans les matériaux. Les chercheurs suggèrent que ces particules pourraient identifier les points de corrosion sur les surfaces métalliques ou localiser les dommages dans les matériaux qui libèrent des produits chimiques spécifiques lorsqu’ils sont compromis. L’étude a également démontré que ces particules peuvent trouver leurs cibles même lorsqu’elles sont libérées depuis des positions et des orientations aléatoires, ce qui suggère une applicabilité dans le monde réel.
Les travaux futurs se concentreront sur la façon dont ces particules se comportent dans des environnements plus complexes, notamment des fluides qui simulent mieux les conditions biologiques. Ce développement représente une étape importante vers la création de dispositifs microscopiques autonomes capables d’effectuer des tâches ciblées dans des applications médicales et industrielles.