Robots spermatozoïdes : une révolution dans la médecine moderne

L’administration précise de médicaments en médecine n’est pas une nouveauté, car de nombreuses recherches sont menées depuis longtemps sur les nano-robots.

Les chercheurs sont toujours à la recherche de moyens de créer des robots ou des robots biologiques de taille extrêmement petite pour transporter des produits chimiques spéciaux afin d'atteindre les zones malades du corps humain pour les manipuler et les traiter.

Cependant, de nombreux problèmes restent à résoudre, comme la taille de l'eau du robot, trop importante, ou la difficulté de le contrôler pour atteindre l'accès souhaité. De plus, le corps humain réagit toujours intérieurement à la pénétration de « composants étrangers ».

Grâce à une avancée scientifique remarquable, des chercheurs ont transformé des spermatozoïdes en minuscules biorobots contrôlables à distance pour effectuer des tâches médicales complexes. L'étude a été publiée dans la revue npj Robotics.

Apparemment présents uniquement dans les films de science- fiction, ces « robots spermatozoïdes » ont ouvert une nouvelle ère pour la médecine de précision, promettant un avenir où le traitement des maladies deviendra plus efficace et plus sûr que jamais.

Bien que les traitements traditionnels tels que la chimiothérapie, bien qu’efficaces pour tuer les cellules cancéreuses, puissent provoquer de graves effets secondaires en raison de leurs effets sur l’ensemble du corps, l’objectif de la médecine moderne est de créer des systèmes d’administration « intelligents », de minuscules « facteurs » capables de se déplacer dans le corps humain, de reconnaître des destinations spécifiques et de délivrer les médicaments de traitement uniquement là où ils sont nécessaires.

Et, étonnamment, les spermatozoïdes sont les candidats parfaits pour ce rôle. Les spermatozoïdes sont des nageurs naturels, capables de se déplacer rapidement et avec souplesse dans des environnements complexes car ce sont les plus petites cellules du corps. Cela en fait de minuscules « robots » idéaux pour naviguer dans les canaux et les tissus du corps.

De plus, comme ce sont des cellules endogènes, elles sont entières et biocompatibles. Les spermatozoïdes sont faciles à trouver, peuvent être dégradés en nutriments pour l'organisme et, surtout, sont bien tolérés par l'organisme, minimisant ainsi le risque de réactions immunitaires. Le mouvement de nage des spermatozoïdes a été étudié et compris, facilitant ainsi leur contrôle.

Pour transformer les spermatozoïdes en robots contrôlables, une équipe de recherche internationale dirigée par Veronika Magdanz et Islam SM Khalil de l'Université de Twente (Pays-Bas) a utilisé une méthode innovante. Ils ont recouvert des spermatozoïdes de taureau (dont la structure est similaire à celle du sperme humain) de nanoparticules d'oxyde de fer.

La particularité de ces billes réside dans le fait qu'elles ne sont pas magnétiques en elles-mêmes, mais ne le deviennent que lorsqu'un champ magnétique externe est appliqué. C'est ce revêtement magnétique qui permet aux chercheurs de contrôler les spermatozoïdes avec une précision incroyable. En appliquant un champ magnétique rotatif, ils peuvent faire nager ces « robots spermatozoïdes » dans toutes les directions et même contrôler leur vitesse.

De plus, comme les nanoparticules sont visibles aux rayons X, les scientifiques peuvent suivre leurs mouvements en temps réel à travers un modèle de corps humain imprimé en 3D. La technologie de la robotique spermatique offre un large éventail d'applications potentielles. L'un des domaines les plus prometteurs est la santé reproductive.

L'infertilité inexpliquée touche des millions de personnes dans le monde , et la possibilité de visualiser et de manipuler les spermatozoïdes dans l'appareil reproducteur féminin pourrait révolutionner le diagnostic et le traitement. Les médecins pourraient utiliser des robots spermatiques pour observer l'intérieur des trompes de Fallope, identifier les obstructions ou autres problèmes, administrer des médicaments améliorant la fertilité directement à l'ovule, ou même aider les spermatozoïdes affaiblis à y parvenir.

Mais ce n'est qu'un début. Les chercheurs imaginent également un avenir où ces minuscules biorobots pourraient être utilisés pour administrer des médicaments destinés à traiter diverses maladies, dont le cancer. Les spermatozoïdes pourraient être « chargés » de médicaments de chimiothérapie et administrés directement aux tumeurs, tuant ainsi les cellules cancéreuses sans endommager les autres cellules saines.

Ils pourraient également être équipés de capteurs pour détecter les marqueurs chimiques de la maladie, permettant ainsi des diagnostics plus précoces et plus précis. Si le potentiel est illimité, de nombreux obstacles restent à surmonter avant que cette technologie puisse être largement appliquée. Le premier problème est celui de la sécurité. Si les nanoparticules d'oxyde de fer sont considérées comme non toxiques pour les cellules humaines, leurs effets à long terme doivent encore être étudiés.

Cette étude démontre avec force comment l'ingéniosité humaine peut transformer un objet ayant nécessité des millions d'années d'évolution en un outil de haute technologie au service de la médecine. Qui aurait cru qu'un minuscule spermatozoïde détiendrait la clé d'une nouvelle ère de médecine de précision ? La réponse semble avoir été sous nos yeux depuis toujours.