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Des nanorobots qui délivrent des médicaments directement dans les yeux

INGÉNIERIE ET ​​TECHNOLOGIEDes nanorobots qui délivrent des médicaments directement dans les yeux

Pour la première fois, des nanorobots ont été conçus pour administrer des médicaments directement dans les yeux sans causer de dommages.

Nanorobot La technologie est une technique récente au centre de l'attention des scientifiques pour traiter plusieurs maladies. Les nanorobots (également appelés nanobots) sont de minuscules dispositifs fabriqués à partir de composants à l'échelle nanométrique et mesurent entre 0.1 et 10 micromètres. Les nanorobots ont le potentiel de délivrer des médicaments dans le corps humain de manière très ciblée et précise. Les nanorobots sont conçus ou fabriqués de manière à être « attirés » par les cellules malades uniquement et ainsi, ils peuvent effectuer un traitement ciblé ou direct dans ces cellules sans endommager les cellules saines. Généralement, pour la plupart des maladies, une administration ciblée de médicaments peut ne pas être essentiellement requise, mais pour des maladies compliquées telles que le diabète ou le cancer, elle peut être très bénéfique.

Maladies rétiniennes de l'œil

Le traitement des maladies oculaires vise généralement à réduire l'inflammation de l'œil, à réparer les blessures traumatiques et à protéger ou améliorer la vue. Une rétine saine – la fine couche de tissu à l'arrière de l'œil – est essentielle pour une bonne vision. Notre rétine est constituée de millions de cellules sensibles à la lumière (appelées bâtonnets et cônes) et de fibres/cellules nerveuses qui permettent à la lumière qui pénètre dans l'œil d'être convertie en impulsions électriques pour atteindre le cerveau. C'est ainsi que l'information visuelle est reçue et traitée par notre œil et envoyée au cerveau par le nerf optique. L'ensemble du processus permet la vision et contrôle la façon dont nous voyons les images. Les maladies rétiniennes de l'œil affectent n'importe quelle partie de la rétine. Peu de formes de traitement sont disponibles pour certaines maladies de la rétine, mais elles sont assez complexes. Le but de tout traitement est d'arrêter ou de ralentir complètement la maladie oculaire et de protéger la vision (la préserver, l'améliorer ou la restaurer). Il est crucial de détecter précocement les problèmes de rétine car les dommages sont irréversibles. Si elles ne sont pas traitées, certaines maladies de la rétine peuvent entraîner une perte de vision ou cécité.

Il est extrêmement difficile de traiter les maladies affectant la rétine, car il est très difficile d'administrer des médicaments ciblés à travers le tissu biologique dense présent dans l'œil. Bien que les tissus oculaires soient principalement composés d'eau, ils sont constitués d'un globe oculaire visqueux et d'un réseau dense de molécules (hyaluronane et collagène) qui ne peuvent pas être facilement pénétrées par les particules car ces deux sont des barrières très solides. Une grande précision est requise pour effectuer une administration ciblée de médicament à l'œil. C'est la raison pour laquelle les méthodes traditionnelles qui ont été utilisées pour administrer des médicaments aux yeux reposent principalement sur la diffusion aléatoire et passive de molécules et ces méthodes ne sont pas adaptées pour administrer des médicaments à la partie postérieure de l'œil.

Des nanorobots pour traiter les maladies de la rétine

Des chercheurs de l'Institut Max Planck pour les systèmes intelligents de Stuttgart et une équipe ont développé des nanorobots (« véhicules ») qui peuvent pour la toute première fois traverser le tissu oculaire dense. Ces nanorobots ont été fabriqués à l'aide d'une technique sous vide dans laquelle des nanoparticules à base de silice ont été modelées sur une plaquette qui ont ensuite été placées à l'intérieur d'une chambre à vide à un angle particulier tout en déposant un matériau de silice comme le fer ou le nickel. L'ombrage causé par un angle faible garantit que le matériau ne se dépose que sur des nanoparticules qui prennent alors une structure d'hélice hélicoïdale. Ces nanorobots mesurent environ 500 nm de large et 2 µm de long, sont de nature magnétique et ont la forme de micro-hélices. Cette taille est environ 200 fois plus petite que le diamètre d'un seul cheveu humain. Les nanorobots sont ensuite recouverts d'une couche bioliquide antiadhésive à l'extérieur pour empêcher toute adhérence entre le nanorobot et le réseau de protéines biologiques dans le tissu oculaire lorsque les nanorobots y naviguent. La taille optimale des nanorobots garantit qu'ils glissent à travers le maillage du réseau polymère biologique sans endommager le tissu oculaire sensible. Ces nanorobots étonnants peuvent être chargés de drogues ou de médicaments et peuvent être parcourus cm par cm et ciblés sur une zone particulière de l'œil à l'aide de champs magnétiques en temps réel.

Les scientifiques ont injecté des milliers de nanorobots dans un œil de porc à l'aide d'une aiguille et d'un champ magnétique appliqué juste pour déplacer les nanorobots vers la rétine de l'œil en une durée totale de 30 minutes à partir de l'injection. Ils ont surveillé en permanence le chemin parcouru par le nanorobot à l'aide d'une technique d'imagerie couramment utilisée dans le diagnostic des maladies oculaires. Cette technique est unique et peu invasive. Bien que cela n'ait été montré jusqu'à présent que dans des systèmes ou des fluides modèles. Les scientifiques espèrent que dans un avenir proche, cette technique sera utilisée pour charger les nanorobots avec des thérapies appropriées et qu'ils atteindront d'autres tissus mous denses dans des parties inaccessibles du corps humain. Le domaine de la nanomédecine - l'utilisation de nanorobots pour la thérapie - a suscité beaucoup d'attention au cours des dernières années et de nombreux types de nanorobots sont en cours de développement, certains utilisant un processus de fabrication 3D. Fait intéressant, près d'un milliard de nanorobots peuvent être développés en quelques heures en vaporisant du dioxyde de silicium et d'autres matériaux comme le fer sur une plaquette de silicium dans des conditions de vide poussé.

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{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

Zhiguang W et al. 2018. Un essaim de microhélices glissantes pénètre dans le corps vitré de l'œil. Les progrès de la science. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388

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Équipe SCIEU
Équipe SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
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