De minuscules robots détectent et traitent le cancer en voyageant profondément dans les poumons

Apr 05, 2024

Des nanorobots s'attaquent au cancer. Illustration informatique conceptuelle d'un nanorobot médical attaquant une cellule cancéreuse. [KATERYNA KON/BIBLIOTHÈQUE DE PHOTOS SCIENTIFIQUES / 1148113613 /Getty images]

Un petit robot capable de pénétrer profondément dans les poumons pour détecter et traiter les premiers signes de cancer a été développé par des chercheurs de l'Université de Leeds. Le tentacule ultra-doux, qui ne mesure que deux millimètres de diamètre et est contrôlé par des aimants, peut atteindre certaines des plus petites bronches et pourrait transformer le traitement du cancer du poumon. Les chercheurs ont testé le robot à tentacules magnétiques sur les poumons d'un cadavre et ont découvert qu'il peut voyager 37 % plus profondément que l'équipement standard et entraîner moins de dommages aux tissus. Cela ouvre la voie à une approche thérapeutique plus précise, adaptée et beaucoup moins invasive.

Le travail est publié dans Nature Engineering Communications dans l’article « Tentacules magnétiques personnalisées pour une thérapie photothermique ciblée du cancer dans les poumons périphériques ».

Dans le cancer du poumon non à petites cellules à un stade précoce, qui représente environ 84 % des cas de cancer du poumon, l’intervention chirurgicale constitue la norme de soins. Cependant, cette technique est généralement très invasive et entraîne une ablation importante de tissus. Les programmes de dépistage du cancer du poumon ont conduit à de meilleurs taux de survie, mais ont également mis en évidence le besoin urgent de trouver des moyens non invasifs de diagnostiquer et de traiter les patients à un stade précoce.

Les chercheurs du STORM Lab ont également étudié les moyens de contrôler deux robots magnétiques indépendants afin qu'ils puissent travailler ensemble dans une zone confinée de l'anatomie humaine, permettant à l'un de déplacer une caméra et à l'autre de contrôler un laser pour éliminer les tumeurs.

Les appareils sont fabriqués en silicone pour minimiser les dommages aux tissus et sont dirigés par des aimants montés sur des bras robotiques à l'extérieur du corps du patient.

En utilisant une réplique d'un crâne, l'équipe a testé avec succès l'utilisation de deux robots pour effectuer une chirurgie endonasale du cerveau, une technique qui permet à un chirurgien de passer par le nez pour opérer des zones situées à l'avant du cerveau et au sommet de la colonne vertébrale. .

Les chercheurs avaient besoin que les robots magnétiques se déplacent indépendamment les uns des autres afin que l'un puisse déplacer la caméra, tandis que l'autre puisse diriger un laser sur une tumeur.

Normalement, deux aimants rapprochés s’attireraient, créant un défi pour les chercheurs. Ils l’ont surmonté en concevant les corps des tentacules de manière à ce qu’ils ne puissent se plier que dans des directions spécifiques et en déplaçant les pôles nord et sud de chaque tentacule magnétique du robot.

Ils ont ensuite pu simuler l’ablation d’une tumeur bénigne de l’hypophyse à la base du crâne, prouvant pour la première fois qu’il est possible de contrôler deux robots dans une zone confinée du corps. Les résultats de leurs recherches sont publiés dans Advanced Intelligent Systems.

"Nos résultats montrent que les procédures de diagnostic avec une caméra, ainsi que les procédures chirurgicales complètes, peuvent être réalisées dans de petits espaces anatomiques", note Zaneta Koszowska, étudiante diplômée du laboratoire STORM de l'École d'ingénierie électronique et électrique de l'Université de Leeds.