Nager en amont sur les ondes sonores –
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À un moment donné, des microvéhicules suffisamment petits pour naviguer dans nos vaisseaux sanguins permettront aux médecins de faire des biopsies, d’insérer des stents et de délivrer des médicaments avec précision aux sites difficiles à atteindre, le tout depuis l’intérieur du corps. Des scientifiques du monde entier recherchent et développent actuellement des microvéhicules adaptés. Dans la plupart des cas, ils sont alimentés et contrôlés par des champs acoustiques et magnétiques ou par la lumière. Cependant, jusqu’à présent, propulser des microvéhicules contre un écoulement de fluide s’est avéré être un défi majeur. Cela serait nécessaire pour que les micromachines puissent naviguer dans les vaisseaux sanguins dans le sens contraire du flux sanguin. Des chercheurs de l’ETH Zurich ont maintenant développé des microvéhicules qui sont manipulés par un champ externe et peuvent nager à contre-courant.
Dans leur expérience en laboratoire, l’équipe de recherche dirigée par Daniel Ahmed et Bradley Nelson, professeurs au Département de génie mécanique et des procédés de l’ETH Zurich, a utilisé des billes magnétiques faites d’oxyde de fer et d’un polymère d’un diamètre de 3 micromètres. Un champ magnétique amène ces particules à se regrouper en un essaim d’un diamètre compris entre 15 et 40 micromètres. Les scientifiques ont étudié le comportement de cet essaim dans un mince tube de verre traversé par un liquide. Les tubes en verre avaient un diamètre de 150 à 300 micromètres, une taille similaire à celle des vaisseaux sanguins d’une tumeur.
Pour propulser la micro-chaleur à contre-courant dans le tube, les chercheurs de l’ETH ont appliqué le même truc que les canoéistes utilisent sur une rivière: ils étreignent la berge pour pagayer en amont, car le frottement de la berge y rend le courant plus lent qu’au milieu de la rivière. .
À l’aide d’ultrasons à une fréquence spécifique, les scientifiques ont d’abord guidé l’amas de microbilles près de la paroi du tube. Ensuite, les chercheurs sont passés à un champ magnétique rotatif pour propulser l’essaim contre le flux.
Dans la prochaine étape, les chercheurs ont l’intention d’étudier comment les microvéhicules réagissent dans les vaisseaux sanguins des animaux. «Comme les ondes ultrasonores et les champs magnétiques pénètrent dans les tissus corporels, notre méthode est idéale pour contrôler les microvéhicules à l’intérieur du corps», explique le professeur de l’ETH Ahmed.
La microchirurgie, comme le décolmatage des vaisseaux sanguins obstrués, est l’une des futures applications que les chercheurs espèrent que cette méthode servira. De plus, les microvéhicules pourraient un jour être utilisés pour administrer des médicaments anticancéreux aux tumeurs via les vaisseaux sanguins et les libérer directement dans le tissu tumoral. Enfin, un autre domaine d’application est le transfert de médicaments des vaisseaux sanguins vers les tissus du cerveau.
Vidéo: https://www.youtube.com/watch?v=L_hYCI1qdAU&feature=emb_logo
Source de l’histoire:
Matériaux fourni par ETH Zurich. Original écrit par Fabio Bergamin. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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