Divers

Les robots gommeux ouvrent les portes à la recherche sur les maladies

Les robots gommeux ouvrent les portes à la recherche sur les maladies

Une avancée majeure dans l'étude des maladies a été réalisée par des scientifiques de l'Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL). L'équipe a réussi à créer des moyens de stimuler mécaniquement les cellules et les microtissus in vivo et in vitro.

Les chercheurs dirigés par Selman Sakar ont développé des micromachines capables d'effectuer des tâches de manipulation complexes dans des conditions physiologiques à l'échelle microscopique. Ces nouveaux outils aideront les médecins et les scientifiques à mieux comprendre les conditions qui causent la maladie.

Les muscles artificiels déplacent de petits outils

Les outils puissants sont alimentés par des muscles artificiels de la taille d'une cellule. L'ensemble d'outils est composé de microactionneurs et de dispositifs robotiques souples qui sont activés sans fil par des faisceaux laser capables d'effectuer une stimulation à la fois chimique et mécanique d'une variété d'échantillons biologiques.

«Nous voulions créer un système modulaire alimenté par la contraction des actionneurs distribués et la déformation de mécanismes conformes», a déclaré Sakar. Le système complet est assemblé à la manière d'une brique presque Lego à partir de divers composants d'hydrogel.

Conception inspirée du Lego

Une fois qu'un squelette conforme est atteint, des connexions polymères de type tendon sont ajoutées entre le squelette et les microactionneurs. En assemblant les briques et les actionneurs de différentes manières, les scientifiques peuvent créer une gamme de micromachines complexes.

«Nos actionneurs souples se contractent rapidement et efficacement lorsqu'ils sont activés par une lumière proche infrarouge. Lorsque l'ensemble du réseau d'actionneurs à l'échelle nanométrique se contracte, il tire sur les composants de l'appareil environnant et alimente les machines», a déclaré Berna Ozkale, auteur principal de l'étude.

En utilisant cette méthode, le scientifique peut activer plusieurs microactionneurs à des endroits spécifiques qui ouvrent de nombreuses possibilités de recherche.

Les auteurs de l'article qui détaillent leur nouvelle approche disent que leur nouvelle technologie pourrait être adaptée par les médecins pour être utilisée dans les implants médicaux pour stimuler mécaniquement les tissus.

Il pourrait également être utilisé comme méthode à la demande de délivrance d'agents biologiques. La recherche est publiée dans Lap on a Chip.

Hydrogel se souvient des formes

Le laboratoire de Sakar est également impliqué dans un autre projet passionnant qui développe de nouvelles façons de ramasser et de transporter des objets microscopiques dans un environnement liquide indépendamment de leur forme ou de leur taille.

Contrairement à l'utilisation de doigts actionnés, ce nouveau moyen de transport ne nécessite pas de compréhension de la forme de l'objet et le mécanisme de préhension n'a pas besoin d'être préréglé.

Le système fonctionne en utilisant un hydrogel qui peut «se souvenir de sa forme d'origine». Lorsque le gel est placé à côté d'un objet dans un tube, il engloutit l'objet et reproduit sa forme, des ions calcium sont ajoutés au tube et l'hydrogel devient un solide.

Ce solide peut ensuite être utilisé pour transporter l'objet. Pour libérer l'objet, les ions calcium sont échangés contre des ions potassium, rendant ainsi la balle molle à nouveau.

«L'hydrogel peut prendre différentes formes, ce qui en fait une sorte de pince universelle», explique Haiyan Jia, l'auteur principal.


Voir la vidéo: ROBOT: Vers la disparition du travail humain? (Novembre 2021).