Le John Hopkins Institute développe des NanoRobots.

2 juin 2021

News

theragripper

‎Lorsqu’un theragripper ouvert, à gauche, est exposé aux températures internes du corps, il se ferme sur la paroi intestinale.

Au centre du dispositif se trouve un espace pour une petite dose d’un médicament.‎

Les chercheurs du Johns Hopkins Insititute s’inspirent de la façon dont travaillent les parasites pour administrer de médicaments ‎

Les « theragrippers » sont de minuscules dispositifs métamorphes qui délivrent efficacement des médicaments dans le tractus gastro-intestinal‎

 par‎

Patrick Smith 

 

/ ‎25 novembre 2020‎

Inspirés par un ver parasite qui creuse de ses dents acérées les intestins de son hôte, les chercheurs du Johns Hopkins Institute ont conçu de minuscules microdispositifs à forme d’étoile qui peuvent s’accrocher à la muqueuse intestinale et libérer des médicaments dans le corps.‎

David Gracias,‎Professeur à la ‎Whiting School of Engineering, ‎‎et le gastro-entérologue ‎Florin M. Selaru,‎‎ directeur du ‎Johns Hopkins Inflammatory Bowel Disease Center, ‎‎ont dirigé une équipe de chercheurs et d’ingénieurs biomédicaux qui ont conçu et testé des microdispositifs pouvant changer de forme et qui imitent la façon dont l’ankylostome parasite s´accroche sur les intestins d’un organisme.‎

Les «theragrippers » sont créés à partir de métal et d’un film mince capable de changer de forme, puis recouverts de cire de paraffine sensible à la chaleur. Les dispositifs, qui ont a peu près la taille d’une particule de poussière, peuvent potentiellement transporter n’importe quel molécule et la libérer progressivement dans le corps.‎

L’équipe a publié les résultats d’une étude sur les animaux cette semaine en tant ‎‎qu’article‎‎ de couverture dans la revue ‎Science Advances‎.‎

La libération progressive ou prolongée d’un médicament dans le corps est un objectif recherché depuis longtemps en médecine. Selaru explique qu’un problème avec les molécules à libération prolongée est qu’elles font souvent leur chemin entièrement dans le tractus gastro-intestinal avant qu’elles aient put distribuer l´intégralité de la dose.‎

‎« La constriction et la relaxation normales des muscles du tractus gastro-intestinal font qu’il est impossible pour les médicaments à libération prolongée de rester dans l’intestin assez longtemps pour que le patient reçoive la dose complète », explique Selaru, qui collabore avec Gracias depuis plus de 10 ans. « Nous avons travaillé pour résoudre ce problème en concevant ces petits porteurs de médicaments qui peuvent s’accrocher de manière autonome à la muqueuse intestinale et maintenir la charge de médicaments à l’intérieur du tractus gastro-intestinal pendant la durée souhaitée. »‎ 

Des milliers de theragrippers peuvent être déployés dans le tractus gastro-intestinal. Lorsque le revêtement de cire de paraffine sur les pinces atteint la température à l’intérieur du corps, les appareils se ferment de manière autonome et s´accrochent sur la paroi du côlon. L’action de fermeture actionne les six branches minuscules des dispositifs qui alors creusent la muqueuse et restent ainsi attachés au côlon, où ils sont retenus et libèrent progressivement leurs charges utiles médicamenteuses dans le corps. Finalement, les theragrippers perdent leur emprise sur le tissu et sont dégagés de l’intestin par l’intermédiaire de la fonction musculaire gastro-intestinale normale.‎

 A theragripper is about the size of a speck of dust. This swab contains dozens of the tiny devices.

Un theragripper à la taille d´une particule de poussière.

Cet écouvillon en contient des douzaines.

Gracias note les progrès réalisés dans le domaine du génie biomédical au cours des dernières années.‎

« Nous avons vu l’introduction d’appareils intelligents dynamiques et microfabriqués qui peuvent être contrôlés par des signaux électriques ou chimiques », dit-il. « Mais ces machines sont si petites qu´elles ne peuvent être équipées de batteries, antennes ou autres composants. »‎

 

Les theragrippers, dit Gracias, ne fonctionnent pas avec de l’électricité, des signaux sans fil ou des contrôles externes. « Au lieu de cela, ils fonctionnent comme de petits ressorts comprimés revêtus d´une fine couche qui s´activent par la chaleur, les appareils libèrent l’énergie stockée de manière autonome à température corporelle. »‎

 

Les chercheurs de Johns Hopkins ont fabriqué environ 6 000 theragrippers par tranche de silicium de 3 pouces. Dans leurs expériences sur les animaux, ils ont placé une charge de médicament analgésique sur les machines. Les études des chercheurs ont révélé que les animaux dans lesquels les theragrippers ont été administrés avaient des concentrés plus élevés de l’analgésique dans leur circulation sanguine que le groupe témoin. Le médicament est resté dans les systèmes des sujets d’essai pendant près de 12 heures contre deux heures dans le groupe témoin.‎

 

L’octroi de licences pour cette technologie est disponible‎ par l’intermédiaire de ‎‎Johns Hopkins Technology Ventures.‎

Source

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