Inspiré du spermatozoïde, ce micro-robot pourra naviguer dans le corps humain pour cibler une cellule
Des chercheurs de l’Université de Tel Aviv ont créé un micro-robot propulsé par l’électricité et des champs magnétiques capable d’identifier et de capturer une seule cellule humaine. Pour leur robot, ils se sont inspirés des micro-nageurs biologiques, tels que les bactéries et les spermatozoïdes.
« Trouver une aiguille dans une botte de foin ». L’expression prend tout son sens lorsqu’il s’agit, dans le domaine de la santé, de cibler un globule rouge ou une cellule cancéreuse pour l’analyser. Pourtant, des chercheurs de l’Université de Tel Aviv ont créé un micro-robot de la taille d’une seule cellule biologique capable de se mouvoir dans le corps humain, puis d’identifier et capturer une seule cellule. Pour leur engin, le professeur Gilad Yossifon et son équipe se sont inspirés des micro-nageurs biologiques, tels que les bactéries et les spermatozoïdes. Une prouesse technologique qui augure des avancées prometteuses dans le diagnostic des pathologies et leur traitement.
Qualifié d’hybride car il utilise à la fois l’électricité et les champs magnétiques pour se déplacer de manière autonome ou contrôlée, ce minuscule robot mesure environ 10 microns de diamètre. La combinaison d’un champ magnétique rotatif et d’un champ électrique améliore sa mobilité et son contrôle. Autre qualité: sa capacité à identifier les cellules apoptotiques (en phase d’auto-destruction) parmi les cellules viables et nécrotiques en fonction de leur différence diélectrophorétique. C’est-à-dire sans marquage.
Les micromoteurs ont été propulsés et dirigés à l’aide d’un champ magnétique externe, à travers un appareil expérimental composé de deux moteurs, un aimant et un système de piste de glissement, sur lequel l’aimant rotatif a été fixé © Yue Wu, Sivan Yakov, Afu Fu, Gilad Yossifon
La cellule ciblée est analysée
« Les micro-robots qui fonctionnaient jusqu’à présent sur la base d’un mécanisme de guidage électrique n’étaient pas efficaces dans certains environnements caractérisés par une conductivité électrique relativement élevée, comme un environnement physiologique, où la propulsion électrique est moins efficace », explique le professeur Yossifon dans l’étude publiée dans Advanced Science. « C’est là qu’intervient le mécanisme magnétique complémentaire, très efficace quelle que soit la conductivité électrique de l’environnement. »
Une fois que le micro-robot est parvenu « sur site », il a été utilisé pour capturer un seul globule rouge, des cellules cancéreuses et une seule bactérie, puis ensuite la cellule est déplacée vers un instrument externe, sorte de laboratoire intégré, pour une analyse plus approfondie. Pour l’instant, les tests n’ont évidemment pas été effectués sur le corps humain, mais rien ne semble pouvoir s’opposer à une expérience in vivo. Selon ses créateurs, cette technologie sera aussi efficace pour effectuer un diagnostic médical au niveau de la cellule unique, que pour l’administration de médicaments.
PAR FABRICE AUCLERT www.science-et-vie.com
Crédit photo : Les micro- et nanomoteurs électriques sont des outils prometteurs pour l’analyse unicellulaire in vitro. En particulier, des cellules individuelles peuvent être capturées et transportées en utilisant un champ électrique appliqué de l’extérieur © Arek Socha / Pixabay
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