Une équipe internationale de chercheurs, dirigé par le professeur Hongsoo Choi, Directeur du Centre de Recherche Microrobot DGIST-ETH, a développé des microrobots de type capsule capables d'encapsuler des cellules et des médicaments et de les administrer à des parties ciblées du corps humain. Contrairement aux méthodes conventionnelles qui installent des cellules ou des médicaments à l'extérieur des microrobots, les couvercles de ces microrobots peuvent être ouverts et fermés.
Le professeur Choi a suggéré des microrobots de type capsule en utilisant une structure de capsule qui peut encapsuler des cellules et des médicaments et un système de propulsion qui imite les bactéries grâce à une recherche conjointe avec l'équipe de recherche du professeur Cheil Moon du Département des sciences du cerveau et des sciences cognitives et du professeur Bradley J. Nelson équipe de recherche de l'Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Suisse (Ecole polytechnique fédérale de Zurich).
Le développement de nouvelles technologies sur le marché de la santé et des dispositifs médicaux s'accélère dans le monde entier, et la recherche dans les domaines de la robotique médicale de haute technologie tels que les microrobots qui peuvent administrer des médicaments ou des cellules aux zones souhaitées du corps est activement en cours.
Jusqu'à maintenant, la plupart des microrobots pour l'administration de cellules et de médicaments ont été montés de diverses manières sur la surface extérieure des robots ; ont été fabriqués en un mélange de matériaux biodégradables de cellules ou de médicaments qui ont été libérés lors du démantèlement des matériaux biodégradables ; ont été développés sous forme de particules magnétiques pour l'administration de cellules et de médicaments. Les limitations de ces types de robots sont que les cellules et les médicaments peuvent être perdus par des environnements externes lorsque les robots sont utilisés à l'intérieur du corps humain.
Pour surmonter ces limites, les chercheurs ont développé des microrobots de type capsule en combinant une structure de type capuchon qui permet d'ouvrir et de fermer la tête des microrobots et d'encapsuler des cellules ou des médicaments et un système de propulsion qui imite le mouvement de la queue des bactéries.
Hors technologies pour les Systèmes Micro Electro Mécaniques (MEMS), l'équipe de recherche a développé une structure polymère tridimensionnelle à l'aide d'un système de lithographie laser tridimensionnelle. En outre, nickel (Ni), qui est un matériau magnétique, et titane (Ti), qui est un matériau biocompatible, ont été déposés à la surface des microrobots de type capsule afin qu'ils puissent être actionnés par un champ magnétique externe.
Dans une expérience impliquant des microrobots de type capsule utilisant des champs magnétiques, particules mesurant des dizaines de micromètres (㎛, un millionième de mètre) ont été transférés à l'aide d'un « mouvement de sélection et de dépose ». En outre, expériences de bio-compatibilité, qui a livré des cellules vivantes au bon endroit en encapsulant de vrais neurones récepteurs olfactifs (ORN), ont été complétés avec succès.
Les microrobots de type capsule développés par l'équipe de recherche peuvent contenir des cellules ou des médicaments et les libérer à n'importe quel endroit cible en utilisant le vortex de fluide; Donc, ils peuvent minimiser la perte de cellules ou de médicaments dans l'environnement externe, fournissant ainsi des volumes corrects. On s'attend à ce que cette découverte puisse être utilisée pour traiter des maladies telles que la dégénérescence de la rétine en étant capable de manœuvrer dans les fluides à faible débit du corps humain tels que les yeux et le cerveau.
Le professeur Choi a dit, "Avec l'utilisation de microrobots de type capsule, les cellules et les médicaments peuvent être encapsulés et libérés aux emplacements souhaités, ainsi, la perte et la dénaturation des cellules et des médicaments dues à l'environnement extérieur peuvent être évitées. Nous mènerons d'autres recherches pour fournir diverses applications médicales à l'avenir. »
Pendant ce temps, ce résultat de recherche a été publié en couverture du numéro du 9 mai de Advanced Health Care Materials, une revue internationale dans le domaine des biomatériaux; la recherche a été menée avec le soutien du ministère coréen des sciences et des TIC et du ministère coréen du commerce, Industrie, et Énergie.
