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5 Juin, 2018

Des «robots» revêtus d’une membrane en or détoxifient le sang

Des «robots» revêtus d’une membrane en or détoxifient le sang

Ce n’est jamais une bonne chose lorsque le sang humain donné – ou même le sang dans notre corps – est infecté par des bactéries. Les scientifiques de l’Université de Californie à San Diego, cependant, développent un moyen d’éliminer ces microbes à diffusion hématogène à l’aide de minuscules robots à ultrasons.

Les «nanorobots» de base ont été créés par une équipe dirigée par le professeur Joseph Wang et sont constitués de long nanofils d’or microscopiques. Grâce à l’application externe des ultrasons, ils peuvent être propulsés à travers les liquides, y compris le sang, ce qui les amène à se mélanger complètement avec lui.

Dans un procédé mis au point par le professeur Liangfang Zhang et ses collègues, ces nanorobots ont été enrobés dans un hybride de membranes de plaquettes et de globules rouges. Ce revêtement a été créé en séparant d’abord les membranes de leurs cellules respectives, en utilisant des ondes sonores à haute fréquence pour fusionner les deux types de membranes ensemble, puis en les appliquant aux nanofils d’or par un processus chimique.

Les robots enrobés résultants ont approximativement 1/25è de la largeur d’un cheveu humain et, lorsqu’ils sont soumis à des ultrasons, peuvent traverser le sang à une vitesse de 35 micromètres par seconde. Ce faisant, des bactéries pathogènes telles que le SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline) sont liées aux protéines de surface des membranes plaquettaires, alors que les toxines créées par ces bactéries sont neutralisées par les membranes des globules rouges.

Dans les tests de laboratoire, les nanobots ont été utilisés pour traiter des échantillons de sang contaminés par le SARM. En cinq minutes, les échantillons traités avaient seulement un tiers de la quantité de bactéries et de toxines face à leurs homologues non traités. Des plans prévoient maintenant que des tests soient effectués sur des animaux vivants, et les scientifiques envisagent de remplacer l’or par des matériaux biodégradables non toxiques.

«En intégrant des revêtements cellulaires naturels sur des nanomachines synthétiques, nous pouvons transmettre de nouvelles capacités à de petits robots tels que l’élimination des pathogènes et des toxines du corps et d’autres matrices», explique Joseph Wang. « Il s’agit d’une plate-forme de preuve de concept pour diverses applications thérapeutiques et de biodétoxification. »

http://jacobsschool.ucsd.edu/news/news_releases/release.sfe?id=2550

http://robotics.sciencemag.org/content/3/18/eaat0485