Les chercheurs ont créé un appareil qui reproduit la fonction musculaire de l’œsophage et de l’intestin grêle qui laisse passer les aliments et les fluides visqueux pour la digestion.
L’appareil, développé par une équipe de chercheurs de l’Université Vanderbilt, peut être activé sans fil pour exécuter la fonction lorsque cela est nécessaire.
Selon des chercheurs de l’institution du Tennessee, ce prototype de robot doux portable, contrôlé de l’extérieur, alimenté par de puissants aimants, peut aider les patients présentant des obstructions liées à une tumeur ou ceux ayant besoin de stents.
Les détails du recherche ont été publiés dans la revue Matériaux fonctionnels avancés.
Restaurateur de péristaltisme innovant
Le mouvement des fluides et des solides à l’intérieur du corps humain est essentiel et est facilité par un mouvement ondulatoire appelé péristaltisme. Cependant, les tumeurs peuvent interférer avec le péristaltisme, rendant difficile le déplacement des objets à travers la lumière.
Le traitement implique souvent l’utilisation d’un stent œsophagien en silicone ou en métal pour maintenir l’œsophage ouvert, permettant ainsi la déglutition de solides et de liquides. Cependant, les particules alimentaires peuvent s’accumuler autour du stent, provoquant des blocages et pouvant conduire à une aspiration lorsque la nourriture pénètre dans les voies respiratoires.
Selon les chercheurs, cela peut entraîner des complications respiratoires telles que la pneumonie, en particulier chez les personnes dont la fonction respiratoire est altérée. Ainsi, restaurer le péristaltisme est crucial pour transporter efficacement les liquides et les solides et relever ces défis médicaux.
Le dispositif de l’équipe, qui rétablit son mouvement naturel, « ouvre la voie à des dispositifs médicaux robotisés de nouvelle génération pour améliorer la qualité de vie, en particulier pour la population vieillissante », selon un communiqué de l’équipe.
Les pompes robotiques souples actionnées magnétiquement, capables de restaurer le péristaltisme et s’intégrant parfaitement aux stents médicaux n’ont jamais été signalées auparavant.
Les stents œsophagiens conventionnels sont généralement des tubes métalliques utilisés chez les personnes âgées atteintes d’un cancer de l’œsophage. Selon les chercheurs, ces personnes risquent que la nourriture ne puisse plus atteindre l’estomac, ce qui pourrait conduire à un scénario potentiellement mortel où la nourriture pénètre dans les poumons.
Robotique douce polyvalente
Le robot souple de l’équipe comprend une feuille flexible avec de minuscules aimants disposés en rangées parallèles. Lorsque ces aimants sont activés, un mouvement ondulatoire précis est produit, qui génère le couple nécessaire pour pomper différents types de marchandises liquides et solides.
Selon les chercheurs, l’appareil utilise une feuille magnétisée programmée avec des profils spécifiques pour créer le mouvement ondulatoire fondamental nécessaire au péristaltisme. Diverses conceptions ont été testées pour optimiser la coordination du pompage de liquides et de solides.
Le processus de fabrication consiste à créer des modules magnétiques avec un laser UV, à les magnétiser, à les assembler en une feuille souple, à les lier à une membrane élastique, à les recouvrir d’hydrogel et enfin à les assembler dans une pompe cylindrique (stent en silicone).
L’équipe a démontré un exemple d’application dans un stent œsophagien qui rétablit le péristaltisme, empêchant ainsi les blocages et l’aspiration. Cette pompe sans fil peut s’intégrer de manière transparente aux stents médicaux existants.
Les chercheurs affirment que « le mécanisme de pompage robotique actionné sans fil proposé est générique et prometteur en ce qu’il permet de permettre divers dispositifs médicaux implantables conçus pour relever les défis de la dysmotilité de la lumière dans diverses maladies telles que le cancer de l’œsophage ».
Des améliorations supplémentaires du dispositif pourraient aider à restaurer d’autres processus biologiques compromis par la maladie. Par exemple, cela pourrait faciliter le transport des ovules humains depuis les ovaires lorsque la fonction musculaire des trompes de Fallope est altérée.
De plus, grâce à des processus de fabrication avancés, l’appareil pourrait être réduit pour s’adapter à des passages encore plus étroits, selon les chercheurs.
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À PROPOS DE L’ÉDITEUR
Jijo Malayil Jijo est un journaliste automobile et économique basé en Inde. Titulaire d’un baccalauréat en histoire (avec distinction) du St. Stephen’s College de l’Université de Delhi et d’un diplôme de journalisme de l’Institut indien de communication de masse de Delhi, il a travaillé pour des agences de presse, des journaux nationaux et des magazines automobiles. Dans ses temps libres, il aime faire du tout-terrain, participer à des débats politiques, voyager et enseigner les langues.
2024-06-09 11:49:00
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