Des essaims de microrobots injectés dans le corps humain pourraient débloquer les dispositifs médicaux internes et éviter la nécessité d’une nouvelle intervention chirurgicale, selon une nouvelle recherche de l’Université d’Essex.
L’étude est la première fois que des scientifiques développent une microrobotique magnétique pour éliminer les dépôts dans les shunts, des dispositifs médicaux internes courants utilisés pour traiter diverses affections en drainant l’excès de liquide des organes.
Les shunts sont sujets à des dysfonctionnements, souvent causés par des blocages dus à une accumulation de sédiments. Non seulement les sédiments rétrécissent et obstruent le passage du liquide à travers le shunt, mais ils affectent également la flexibilité du shunt. Cela conduit les patients à avoir besoin de chirurgies invasives répétées tout au long de leur vie, soit pour remplacer le shunt, soit pour utiliser un cathéter pour éliminer le blocage.
Cependant, cette nouvelle recherche, dirigée par l’expert en microrobotique Dr. Ali Hoshiar, de l’école d’informatique et de génie électronique d’Essex, a montré qu’il pourrait y avoir une alternative sans fil et non invasive pour éliminer le blocage dans un shunt.
Publié dans le Transactions IEEE sur le génie biomédical journal, le Dr Hoshiar et son équipe ont montré qu’un essaim de centaines de microrobots – constitués de nanoparticules magnétiques de taille nanométrique – injectés dans le shunt pouvait à la place éliminer les sédiments.
« Une fois que les microrobots magnétiques sont injectés dans le shunt, ils peuvent être déplacés le long du tube jusqu’à la zone affectée à l’aide d’un champ magnétique, généré par un puissant aimant à la surface du corps », a expliqué le Dr Hoshiar. « L’essaim de microrobots peut ensuite être déplacé pour gratter les sédiments, dégageant le tube.
« La nature non invasive de cette méthode est un avantage considérable par rapport aux méthodes existantes car elle éliminera potentiellement le risque de chirurgie et d’infection liée à la chirurgie, réduisant ainsi le temps de récupération. »
Avec chaque microrobot plus petit que la largeur d’un cheveu humain, une fois que l’essaim a fait son travail, il peut être guidé vers l’estomac via un champ magnétique ou un fluide corporel, de sorte qu’ils quittent le corps naturellement. Parce que les microrobots ont une biocompatibilité très élevée, ils ne causeront pas de toxicité.
La recherche a également trouvé une relation directe entre la force du champ magnétique et le succès du raclage des sédiments dans le shunt.
Il s’agit de la première expérience de preuve de concept utilisant des microessaims pour ouvrir un blocage dans un shunt. La prochaine étape de cette recherche consiste à travailler avec des cliniciens pour réaliser des essais. Les chercheurs étudient également comment le concept peut être utilisé pour d’autres applications.
A. Moghanizadeh et al, Une nouvelle intervention non invasive pour éliminer les occlusions des shunts à l’aide d’un microessaim magnétique abrasif, Transactions IEEE sur le génie biomédical (2022). DOI : 10.1109/TBME.2022.3192807