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De nouveaux nano-robots peuvent manipuler des cellules humaines

De nouveaux nano-robots peuvent manipuler des cellules humaines

Dans ce qui peut être la nouvelle la plus impressionnante de cette semaine, les chercheurs ont conçu un ensemble de `` pinces à épiler '' magnétiques capables de placer une perle à l'échelle nanométrique à l'intérieur d'une cellule humaine. Le développement fait partie des travaux du professeur Yu Sun, professeur à l'Université de Toronto.

Sun et son équipe ont construit des robots capables à la fois de manipuler et de mesurer des cellules individuelles. Maintenant, ils veulent pousser leur travail plus loin.

«Jusqu'à présent, notre robot a exploré à l'extérieur d'un bâtiment, a touché le mur de briques et a essayé de comprendre ce qui se passait à l'intérieur», a déclaré Sun. "Nous voulions déployer un robot dans le bâtiment et sonder toutes les pièces et structures."

Essentiellement, les chercheurs veulent sonder les cellules vivantes. Pour ce faire, ils ont besoin d'une technologie plus avancée. "Les pinces optiques - utilisant des lasers pour sonder les cellules - est une approche populaire", a déclaré Xian Wang, Ph.D. candidat qui a mené la recherche.

Wang a conçu un nouveau système qui permet à une perle de fer magnétique, d'environ 700 nanomètres de diamètre, d'être placée avec une grande précision à l'intérieur d'une cellule. Wang contrôle ensuite la perle grâce à un algorithme généré par ordinateur.

"Nous pouvons contrôler la position à quelques centaines de nanomètres près de la limite de mouvement brownien", a déclaré Wang. "Nous pouvons exercer des forces d'un ordre de grandeur plus élevé que ce qui serait possible avec des lasers."

Étudier les cellules cancéreuses

Si vous vous demandez quelles sont les applications d'un système robotique aussi minuscule, Sun et son équipe ont utilisé les leurs pour étudier les cellules cancéreuses de la vessie. Ils étaient efficaces pour mesurer les noyaux cellulaires dans les cellules intactes.

Ce qu'ils ont découvert, c'est que le noyau n'est pas également rigide dans toutes les directions. "C'est un peu comme un ballon de football en forme - mécaniquement, il est plus rigide le long d'un axe que de l'autre", a déclaré Sun. "Nous n'aurions pas su cela sans cette nouvelle technique."

Mais Sun ne veut pas limiter son travail à un simple examen des cellules cancéreuses. Il pense que ses recherches pourraient offrir de nouveaux traitements potentiels.

«Vous pourriez imaginer amener des essaims entiers de ces nano-robots et les utiliser pour affamer une tumeur en bloquant les vaisseaux sanguins dans la tumeur, ou la détruire directement par ablation mécanique», a déclaré Sun. "Cela offrirait un moyen de traiter les cancers résistants à la chimiothérapie, à la radiothérapie et à l'immunothérapie."

La recherche n'est en aucun cas prête pour un déploiement clinique, mais Sun et son équipe commencent déjà des expériences sur les animaux.

«Ce n'est pas encore tout à fait un voyage fantastique», a-t-il déclaré, en référence au film de science-fiction de 1966 où un équipage de sous-marin est réduit à une taille microscopique pour s'aventurer dans un corps humain.

"Mais nous avons atteint une précision sans précédent dans le contrôle de la position et de la force. C'est une grande partie de ce dont nous avons besoin pour y arriver, alors restez à l'écoute!"

Leur dernière étude est publiée aujourd'hui dansRobotique scientifique.


Voir la vidéo: Ces robots se comportent comme des cellules humaines (Janvier 2022).