GPS en Temps Réel pour les Miniatures Robots du Corps
Les nanorobots ont montré un grand potentiel en médecine de précision ces dernières décennies. Pourtant, un défi clé demeure : comment suivre et guider ces minuscules dispositifs en temps réel alors qu'ils se déplacent dans des environnements physiologiques complexes.
Les approches d'imagerie existantes nécessitent souvent de longs temps d'exposition pour détecter les rayonnements ionisants ou souffrent d'images floues en raison de la forte diffusion de la lumière dans les tissus vivants.
La Percée NIR-II
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Feifei Wang du Département de génie électrique et informatique de l'Université de Hong Kong (HKU) a développé la première plateforme de vision par fluorescence dans le proche infrarouge II (NIR-II, 1 000–3 000 nm) pour la navigation de nanorobots magnétiques.
Cette plateforme permet un retour visuel clair en temps réel pour guider les nanorobots à l'intérieur des corps vivants, ouvrant de nouvelles possibilités pour la thérapie de précision guidée par l'image.
"La question clé est de savoir comment surveiller les nanorobots dans le corps avec une spécificité, une sensibilité et une clarté élevées," a déclaré le professeur Wang. "La navigation par fluorescence NIR-II offre un contraste, une résolution et une profondeur de pénétration supérieurs car la diffusion de la lumière est réduite et l'autofluorescence tissulaire diminue aux longueurs d'onde supérieures à 1 000 nm."
Carte de Type GPS pour la Navigation
La plateforme de l'équipe prend en charge l'imagerie NIR-II à deux canaux à différentes longueurs d'onde, créant une "carte de type GPS" pour la navigation des nanorobots. Cela permet aux chercheurs de visualiser simultanément les nanorobots et leurs sites cibles en temps réel.
"Ces nanorobots magnétiques NIR-II sont très stables, même dans l'environnement acide de l'estomac," a déclaré le Dr Zideng Dai, premier auteur de l'étude. "Nous avons réussi à administrer des médicaments ciblés dans le tractus gastro-intestinal pour le traitement des maladies inflammatoires de l'intestin."
Percée de Performance
Les nanorobots magnétiques NIR-II ont démontré une locomotion précise dans la cavité péritonéale, le membre postérieur, le foie, la rate et le tractus gastro-intestinal inférieur sur des modèles de souris vivantes. Par rapport aux approches précédentes, la plateforme a fourni :
- Un retour visuel de résolution supérieure avec une clarté exceptionnelle
- Des vitesses de locomotion plus de 100 fois plus rapides
- Une efficacité d'administration environ 30% supérieure
Implications pour la Médecine de Précision
Cette technologie de nanorobots NIR-II offre une nouvelle stratégie prometteuse pour l'administration précise de médicaments guidée par l'image, avec des applications potentielles dans le traitement des maladies inflammatoires, des tumeurs et d'autres affections nécessitant une thérapie ciblée.
