De la science-fiction à la réalité scientifique : des robots miniatures rampent à l’intérieur du corps humain pour effectuer une chirurgie au laser

Les scientifiques affirment avoir développé des robots miniatures entièrement fonctionnels qui peuvent pénétrer profondément à l’intérieur du corps humain pour effectuer une chirurgie laser ultra-précise, dans le cadre d’une innovation médicale similaire aux représentations à l’écran de la science-fiction.

Contrôlés par des champs magnétiques, il a récemment été démontré que de minuscules chirurgiens robotiques ressemblant à des vers voyageaient plus profondément dans les poumons d'un cadavre humain que ce qui est possible avec les instruments chirurgicaux de pointe actuels. L’un des chercheurs à l’origine de cette réussite raconte à The Debrief qu’il existe un certain nombre d’organes et de systèmes dans lesquels les incroyables « micro-robots » peuvent pénétrer pour effectuer des explorations et des interventions chirurgicales similaires.

Dans certaines des œuvres de science-fiction les plus utopiques du milieu du XXe siècle, la médecine a progressé au point que presque toutes les maladies et affections ont un traitement, voire un remède pur et simple. Certains de ces remèdes futuristes impliquent des super médicaments génétiquement modifiés, des explosions de rayons à consonance scientifique ou même une injection de sang extraterrestre. Cependant, la thérapie du futur apparemment la plus courante envisagée par les scénaristes de télévision, les réalisateurs de cinéma et les romanciers consiste à injecter de minuscules robots dans le corps humain et à les laisser travailler.

Aujourd'hui, une équipe de chercheurs affirme avoir fait passer cette idée de la science-fiction à la réalité scientifique en concevant la première paire de minuscules racines chirurgicales qui peuvent littéralement aller là où aucun chirurgien n'est allé auparavant.

Dans un e-mail adressé à The Debrief, le professeur Pietro Valdastri, directeur du STORM Lab et superviseur de recherche, a déclaré que les robots eux-mêmes sont constitués d'un plastique biocompatible (silicone) dans lequel sont incorporées des particules magnétiques.

La première partie est importante car le corps humain n'a pas de réaction négative aux objets étrangers opérant à l'intérieur du corps. Cependant, c’est le placement précis des particules magnétiques intégrées qui permet aux deux robots en forme de ver de manœuvrer indépendamment.

"Normalement, deux aimants rapprochés s'attireraient, ce qui créerait un défi pour les chercheurs", explique le communiqué de presse annonçant la procédure révolutionnaire. "Ils ont surmonté ce problème 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."

Une paire de dispositifs magnétiques fonctionnant à l’extérieur du corps humain peut générer des champs suffisamment puissants pour amener les robots à manœuvrer plus profondément à l’intérieur des poumons que même les équipements les plus avancés. Et en se déplaçant de manière autonome, l’un des robots peut emporter une caméra pour assister les chirurgiens, tandis que le second robot peut guider un laser chirurgical avec une extrême précision.

Lorsqu'on lui a demandé comment un robot de seulement 2 millimètres de diamètre pouvait transporter un laser, Valdastri a déclaré à The Debrief : « la source du laser est externe, mais la lumière laser est envoyée à la pointe du tentacule magnétique via une fibre optique. L’énergie laser est donc délivrée à l’extrémité du tentacule directement sur la cible.

Dans la vidéo publiée par les chercheurs (ci-dessous), on voit la paire de robots miniatures naviguer profondément dans les poumons d’un cadavre humain. C’est important, notent-ils, car le cancer du poumon, qui nécessite souvent une intervention chirurgicale, présente le taux de mortalité le plus élevé de tous les cancers au monde. Pourtant, lorsque The Debrief leur a demandé si les robots miniatures pouvaient travailler dans d'autres zones du corps que les poumons, ils ont répondu qu'il existait un certain nombre de systèmes biologiques qui s'adapteraient parfaitement à ces microchirurgiens.

"La même approche peut être utilisée pour atteindre la partie profonde du cerveau, le pancréas, la vessie et toute autre cavité corporelle accessible par une lumière étroite", a déclaré Valdastri. "Le système cardiovasculaire est également un autre domaine d'utilisation potentiel."

Maintenant qu'il a été démontré que les robots se déplacent avec succès et de manière indépendante dans un environnement biologique, l'équipe à l'origine de cet effort de recherche passionnant, publié dans la revue Nature Engineering Communications, affirme qu'elle travaille sur de véritables essais humains avec de véritables patients atteints d'un cancer du poumon. . Cependant, il reste probablement une étape supplémentaire à franchir.