Des cyborgs microscopiques pourraient délivrer une chimiothérapie non invasive


Si vous avez grandi dans les années 1990, vous vous souvenez peut-être du Autobus scolaire magique épisode, “À l’intérieur de Ralphie.” Lorsque Ralphie tombe malade, Mme Frizzle et ses élèves rétrécissent leur véhicule métamorphe, volent dans son corps et traquent la source de l’infection.

Dans une étude récente et sans Mme Frizzle, les scientifiques ont maintenant inventé un microrobot orientable qui, espèrent-ils, pourra administrer des médicaments anticancéreux aux tumeurs.

Les patients cancéreux reçoivent une chimiothérapie par voie intraveineuse. Mais comme l’intraveineuse délivre les médicaments dans tout le corps, le traitement entraîne un déluge d’effets secondaires. Dans la nouvelle étude, les chercheurs rapportent qu’ils peuvent guider des microrobots porteurs de médicaments à l’intérieur du corps à l’aide d’aimants à sangle et contrôler l’administration de médicaments à l’aide d’un laser. Si cela fonctionne, ils pourraient cibler précisément les tumeurs et réduire les effets secondaires nocifs.

“Les effets thérapeutiques des microrobots médicaux dans la recherche et la destruction des cellules tumorales pourraient être substantiels”, déclare le co-auteur Metin Sitti de l’Institut Max Planck pour les systèmes intelligents (MPI-IS) dans un communiqué de presse.

Les bots sont des cyborgs bactériens. L’équipe a attaché des nanoparticules magnétiques, appelées oxyde de fer, et un emballage verrouillé de médicaments chimiothérapeutiques pour E. coli. Ils ont accroché les améliorations sur la bactérie à l’aide d’une corde moléculaire solide qu’ils a inventé quelques années plus tôt.

L’équipe a dirigé les cyborgs à l’aide d’aimants à travers des labyrinthes étroits qui imitaient les vaisseaux sanguins humains et les tumeurs. Une fois arrivés à destination, ils ont fait fondre les enveloppes de drogue avec un laser. L’acide peut également déverrouiller les colis de drogue. Parce que les cellules tumorales sont très acideles experts pourraient administrer automatiquement des médicaments dans de futures applications cliniques.

« Imaginez que nous injections de tels microrobots à base de bactéries dans le corps d’un patient atteint de cancer. Avec un aimant, nous pourrions diriger avec précision les particules vers la tumeur », explique le co-auteur Birgül Akolpoglu de MPI-IS dans un communiqué de presse. “Une fois que suffisamment de microrobots entourent la tumeur, nous pointons un laser.”

Ce n’est pas la première fois que les scientifiques se tournent vers les bactéries pour traiter le cancer. Depuis les années 1800, les chercheurs ont remarqué que les microbes naviguaient naturellement vers les tumeurs car ils aimaient les environnements acides à faible teneur en oxygène. Mais l’introduction d’un trop grand nombre d’agents pathogènes peut surcharger le système immunitaire ou endommager involontairement les tissus sains. Le pilotage avec des aimants et le verrouillage des médicaments dans un coffre-fort pourraient créer des congrégations locales de bactéries et de médicaments, pour aider à réduire le stress corporel.

Les cyborgs microbiens sont probablement moins chers et plus sûrs que des alternatives comme ingénierie génétique, disent les chercheurs. À l’avenir, les scientifiques pourront ajouter des capes d’invisibilité moléculaire qui les protègent du système immunitaire, des interrupteurs qui empêchent l’administration excessive de médicaments et des freins qui limitent la reproduction bactérienne.

« Cet accouchement sur place serait peu invasif pour le patient, indolore [and] supportent une toxicité minimale », déclare le co-auteur Yunus Alapan de MPI-IS.



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