Ce mini robot est capable de naviguer dans le système vasculaire cérébral sans abîmer les capillaires

Pour explorer le système vasculaire cérébral, des chercheurs ont développé un appareil électronique contrôlé par ordinateur capable de naviguer dans les plus petits vaisseaux sanguins sans les abîmer. L'objectif est de proposer une technique alternative aux cathéters classiquement utilisés. Des tests in vivo constituent la prochaine étape de la recherche.

 

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Ce mini robot est capable de naviguer dans le système vasculaire cérébral sans abîmer les capillaires

Une équipe de chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse, ont mis au point un robot, plus petit qu'un cheveu humain, capable de naviguer à l'intérieur des vaisseaux sanguins sans endommager les tissus. Leurs travaux viennent d'être publiés dans la revue scientifique Nature Communications.

Explorer le cerveau sans dommage
Le point de départ de cette recherche est le suivant : une grande partie du cerveau reste inconnue en particulier à cause de manque d'outils adaptés. "Il est extrêmement difficile de naviguer dans le minuscule et tortueux système vasculaire cérébral sans provoquer de lésions tissulaires", explique le professeur assistant Selman Sakar. En principe, les médecins ont recours à des fils de guidage insérés dans des tubes creux, appelés cathéters.

Les scientifiques du laboratoire des systèmes microbiorobotiques, en collaboration avec le groupe du professeur Diego Ghezz, semblent avoir trouvé une solution : un appareil microscopique qui pourrait s’introduire dans les vaisseaux sanguins les plus fins avec "une vitesse et une facilité sans précédent". "Notre technologie ne remplace pas un cathéter conventionnel, mais vient la compléter ", précise Lucio Pancaldi-Guibbini, doctorant ayant participé aux travaux.

Un corps en polymères biocompatibles
Dans les détails, l'appareil électronique est composé d'une pointe et d'un corps "ultraflexible" en polymères biocompatibles. Pour le faire circuler dans les capillaires, les chercheurs ont misé sur l'énergie hydrocinétique, qui correspond à l'énergie mécanique résultant du mouvement des liquides.

"C’est comme si l’on jetait un hameçon de canne à pêche dans une rivière, raconte Lucio Pancaldi et poursuit. Il va être transporté par le courant. Il suffit de retenir l’extrémité de l'appareil et de laisser le sang l’entraîner vers les tissus les plus périphériques. Nous faisons tourner doucement l'extrémité magnétique du dispositif aux bifurcations pour choisir un chemin spécifique."




Contrôlé par ordinateur
En pratique, l'activation de l'appareil et la direction magnétique sont contrôlés par ordinateur. Ainsi, ce micro robot pourrait être connecté à un autre robot chirurgical qui "utilisera la carte détaillée du système vasculaire fournie par une IRM ou un scanner du patient pour guider de manière autonome le dispositif vers sa destination", imagine Selman Sakar.

Encore mieux, "un programme informatique pourrait également utiliser les informations visuelles fournies par un fluoroscope pour localiser l'appareil et calculer une trajectoire en temps réel afin de faciliter l’opération manuelle", poursuit le scientifique.

Prochaine étape : les tests in vivo
Les avantages de ce micro robot sont nombreux. Tout d'abord, le risque de dommage tissulaire est faible car aucune force mécanique n'est exercée sur les parois des vaisseaux. De plus, la durée de l'opération pourrait être réduite de plusieurs heures à quelques minutes, promettent les scientifiques. Mais avant d'être testé sur des humains, l'appareil devra être éprouvé sur des animaux.

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