2023-12-10 14:00:00
L’union entre l’humain et la machine a été l’une des plus grandes sources d’inspiration pour les futurs dystopiques dans les œuvres de science-fiction. Dans ces travaux, les humains profitent d’appareils en tout genre pour améliorer leurs capacités ou soigner leurs maux. Dans l’avenir qu’ils nous présentent, la technologie des matériaux s’est suffisamment améliorée pour que le corps accepte des implants aux fonctions étonnantes. Mais malheureusementla réalité de la bionique est quelque peu différente.
La robotique permet aux personnes ayant perdu certains membres de retrouver une certaine indépendance et qualité de vie. De nos jours, vous pouvez trouver des mains, des pieds, des bras et des jambes complets qui vous aident dans les tâches quotidiennes. Les prothèses les plus avancées sont même connectées au système nerveux du patient, vous permettant de contrôler les mouvements de la prothèse avec vos pensées. Mais même si les progrès ont été notables ces dernières années, les capacités de ces appareils sont dérisoires en comparaison de ce que le corps humain est capable de réaliser. Pour lui, L’un des grands objectifs de la biomédecine est de parvenir à la régénération des tissus. Et c’est là qu’intervient le concept de robot qui entre en conflit avec ce que nous entendons par machine. Les anthrobots.
Des robots fabriqués avec des cellules
Les anthropobots sont créés à partir de cellules spéciales que nous avons dans notre corps, appelées Cellules ciliées. Les cellules ciliées se trouvent dans le système respiratoire et constituent le responsable du nettoyage des poumons et des voies respiratoires supérieures de toutes les particules que nous respirons tout au long de la journée. Pour cela, ils utilisent les cils, des structures en forme de poils microscopiques qui se trouvent dans la membrane cellulaire et qui peuvent se déplacer comme s’il s’agissait d’un fouet miniature. Chaque cellule ciliée peut contenir des dizaines ou des centaines de cils qui se déplacent de manière coordonnée et il existe des milliards de cellules dans les tissus qui mettent en commun la force de leurs cils pour agir comme un bande transporteuse qui élimine les particules des voies respiratoires.
Pour créer un anthrobot, les chercheurs retirent les cellules ciliées de la trachée et les cultivent dans un milieu liquide. Lorsque les cellules commencent à se diviser, elles sont capables de réorganiser leurs structures et de former petites sphères multicellulaires appelées organoïdes. Les organoïdes sont très intéressants dans le monde de la recherche, puisqu’ils permettent d’étudier l’effet de médicaments dans des tissus complexes et ainsi de mieux comprendre leurs mécanismes d’action avant de les emmener vers d’autres modèles. Mais les organoïdes des cellules ciliées ont montré une particularité très intéressante. En modifiant les conditions de l’environnement, vous pouvez forcer les cellules créent des cils à l’extérieur de la sphère organoïdeavec lequel ils commencent à agir comme petites rames qui déplacent la sphère autour de la plaque de culture, la transformant en anthrobot.
Les anthrobots se présentent sous différentes formes et tailles. Le diamètre des plus petits est inférieur à l’épaisseur d’un cheveu humain, tandis que les plus grands atteignent près d’un demi-millimètre. Certains sont complètement sphériques et d’autres plus ovales. De plus, selon la position de leurs cils, les anthrobots peuvent se déplacer de manière erratique, en cercles ou en agitant légèrement. Les différences sont intéressantes sur le plan thérapeutique, puisque Ils offrent des caractéristiques différentes selon l’usage prévu.
Gizem Gumuskaya, Université Tufts
Image de microscopie dans laquelle vous pouvez voir les différentes formes des anthrobots.
L’Union fait la force
En plaçant les anthrobots dans une autre boîte de culture remplie de neurones, les chercheurs ont observé qu’ils se déplaçaient dans la boîte comme s’ils étaient des gardes effectuant une ronde de reconnaissance. Sans être dérangés, les petits robots ont continué à déplacer et à contrôler les tissus jusqu’à ce que, de par leur nature, Ils se sont désintégrés entre 45 et 60 jours. Or, en grattant la récolte avec un objet pointu, un phénomène surprenant s’est produit. Si la concentration d’anthrobots était augmentée pour les appliquer à la zone affectée, les scientifiques pouvaient créer des conglomérats de cellules qu’ils appelaient des superbots. Ces superbots reconnu les dommages causés aux tissus etfavorisé la régénération des neurones dans la plaque de culture.
Gizem Gumuskaya, Université Tufts
Image de tissu neuronal en culture. La bande visible au milieu de l’image est la blessure réalisée par les chercheurs. La forme sombre est l’anthrobot situé dans la plaie.
Dans les plaques traitées avec des anthrobots, la régénération neuronale était importante. Les dommages ont pratiquement disparu à mesure que de nouvelles jonctions se formaient et que les neurones retournaient à leur état antérieur. Sur les plaques de contrôle Les chercheurs n’ont pas ajouté les petits robots et aucune régénération n’a été observée.
C’est un résultat très prometteur, c’est pourquoi on commence déjà à rechercher des applications biomédicales pour ces petits robots constitués de cellules humaines. Sur le plan thérapeutique Ils offrent de nombreux avantages par rapport aux autres véhicules d’administration de médicaments. Puisque les anthrobots pourraient être fabriqués à partir des propres cellules du patient, ne provoquerait aucun type de rejet et, par conséquent, les effets indésirables diminueraient considérablement.
Mais les possibilités ne s’arrêtent pas là : ces petits robots pourraient être utilisés dans des maladies pour lesquelles il est actuellement difficile de trouver une solution. Par exemple, pour aider à éliminer l’accumulation de plaque dans les artères des patients atteints d’athérosclérose, pour réparer les dommages causés à la moelle épinière ou pour reconnaître et éliminer les cellules cancéreuses du corps. De plus, ils ont l’avantage de Ils se désintègrent naturellement en quelques joursainsi, une fois leur travail terminé, ils seraient réabsorbés par le corps.
Un avenir trop brillant
Même si ces technologies ouvrent un nouvel horizon plein de possibilités, les scientifiques appellent à la prudence. Les composants biologiques sont difficiles à contrôler et Il est très possible que les expériences qui fonctionnent dans une boîte de culture ne fonctionnent pas lorsqu’elles sont appliquées au corps humain. Or, la science n’est pas seulement translationnelle, c’est-à-dire qu’il n’est pas nécessaire de rechercher immédiatement une application pour chaque expérience. La science fondamentale nous aide à comprendre les processus qui se produisent dans la nature et pour mieux expliquer le monde qui nous entoure.
Uniquement En étudiant les caractéristiques des anthrobots, les scientifiques pourraient révéler des mécanismes de réparation moléculaire présent dans les cellules du corps humain. Une fois comprise, sa manipulation permettrait d’accélérer la réparation des tissus et des organes chez les patients blessés ou ceux présentant d’autres complications, comme ceux ayant subi une crise cardiaque. De cette façon, à l’avenir, les cicatrices ou les défaillances d’organes pourraient appartenir au passé. Il n’est cependant pas nécessaire d’avancer les événements. Pour le moment, Les chercheurs ont créé des robots utilisant des cellules humaines capables de réparer les tissus neuronaux dans une boîte de culture. Des résultats déjà impressionnants en eux-mêmes.
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