Des robots plus petits que la plupart des bactéries pourraient délivrer des médicaments directement sur le site d’un anévrisme cérébral, évitant ainsi un accident vasculaire cérébral dévastateur, suggère une nouvelle étude animale.
Cette nouvelle technologie n’a été testée jusqu’à présent que sur des lapins. Mais avec des études plus approfondies, elle pourrait devenir une alternative aux stents et aux coils actuellement utilisés pour stabiliser les anévrismes chez les patients humains.
Ces implants permettent de stopper le saignement provoqué par un anévrisme, un phénomène qui se produit lorsque la paroi d’une artère s’affaiblit et se gonfle. Mais ces traitements peuvent aussi présenter des inconvénients, comme le risque d’une reprise du saignement ou d’une réparation partielle de l’anévrisme. Il peut également être nécessaire de prendre des anticoagulants pendant une durée indéterminée pour éviter la formation de caillots, a expliqué le Dr. Qi Zhouchercheur associé en ingénierie bioinspirée à l’Université d’Édimbourg et co-auteur d’un nouvel article décrivant les nanorobots.
« Nos nanorobots magnétiques télécommandés offrent un moyen plus précis et plus sûr de sceller rapidement les anévrismes cérébraux sans utiliser d’implants », a déclaré Zhou à Live Science. « Ils peuvent également alléger la tâche fastidieuse des chirurgiens qui doivent enfiler un microcathéter long et fin à travers des réseaux complexes de vaisseaux sanguins. »
Anévrismes Les nanorobots peuvent se former dans n’importe quelle artère du corps. Lorsqu’ils se forment dans le cerveau, ils peuvent éclater et provoquer un accident vasculaire cérébral. Pour trouver une nouvelle solution à ces événements dangereux, Zhou et ses collègues ont développé des nanorobots qui mesurent seulement 295 nanomètres de diamètre. À titre de comparaison, un nanorobot typique virus mesure environ 100 nanomètres de large, et la plupart bactéries mesure dans la gamme des 1 000 nanomètres.
Chaque robot est composé d’un noyau magnétique, d’un agent de coagulation appelé thrombine qui traite l’anévrisme, et d’un revêtement qui fond lorsqu’il est légèrement chauffé, afin de libérer le médicament.
« En utilisant un champ magnétique« Les nanorobots peuvent être guidés jusqu’à l’anévrisme », a expliqué Zhou. « Ensuite, la chaleur focalisée est utilisée pour faire fondre le revêtement, libérer le médicament et bloquer l’anévrisme de la circulation sanguine. » Cette chaleur est délivrée par un champ magnétique alternatif, qui crée essentiellement une friction en perturbant l’alignement des particules exposées au champ. La température est maintenue en dessous de 50 degrés Celsius (122 degrés Fahrenheit) afin de ne pas endommager les tissus corporels.
L’idée est que les chirurgiens cardiovasculaires pourraient libérer ces nanorobots dans la circulation sanguine, en amont de l’anévrisme, à l’aide d’un microcathéter. Cela éviterait aux médecins de devoir pénétrer trop profondément dans les vaisseaux fins du cerveau.
Dans la nouvelle étude, publiée jeudi (5 septembre) dans la revue PetitLes chercheurs ont d’abord testé la biocompatibilité des nanorobots sur des cellules humaines dans des boîtes de laboratoire. Un matériau biocompatible peut être introduit dans des tissus vivants sans causer de dommages ou d’effets secondaires indésirables. Ils ont également réalisé des études préliminaires sur des animaux, en traitant trois lapins atteints d’anévrismes induits artificiellement dans les artères carotides, qui alimentent le cerveau et la tête.
« Nous avons découvert que les nanorobots pouvaient être guidés avec succès vers l’anévrisme dans un cadre d’intervention clinique et former rapidement un caillot stable pour le bloquer complètement », a déclaré Zhou.
Au cours d’une période de suivi de deux semaines, les trois lapins sont restés en bonne santé, avec des caillots stables bloquant leurs anévrismes. Ces caillots ne bloquent pas l’approvisionnement en sang du cerveau, mais ferment plutôt le point faible du vaisseau pour qu’il n’éclate pas.
À l’avenir, la technologie devra être testée sur des animaux plus gros, plus proches du corps humain, a déclaré Zhou. Les chercheurs devront également tester la sécurité et l’efficacité des nanorobots dans des études à plus long terme, pour voir comment les animaux s’en sortent à long terme, a-t-il ajouté. Dans les tests sur les lapins, les anévrismes se trouvaient à une faible profondeur, l’équipe devra donc également améliorer le système de contrôle magnétique pour mieux guider les robots vers les anévrismes situés au plus profond du cerveau.
« Il reste encore du travail à faire, mais nous pensons que cette technologie a le potentiel de révolutionner la façon dont nous traitons les anévrismes cérébraux », a-t-il déclaré.
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