Il ne peut pas être vu avec un œil humain. Cela ne ressemble en rien à C-3PO ou R2-D2, ou même BB-8. Mais, néanmoins, c'est un robot (tout en 120 nm) et ses créateurs de l'Université du Texas à San Antonio (UTSA) sont désormais détenteurs du record du monde dans le Guinness World Records pour la création du plus petit robot médical.

La série de nanorobots a été créée par Soutik Betal lors de ses recherches doctorales en génie électrique sous la direction des professeurs Ruyan Guo et Amar S. Bhalla du département de génie électrique et informatique de l'UTSA, et ils pourraient un jour conduire à d'énormes progrès médicaux.

Guo explique, "En un mot, nous avons développé des particules nanocomposites contrôlables à distance par un champ électromagnétique. Ils fonctionnent comme des robots extrêmement minuscules qui interagissent avec des cellules biologiques. »

Les nanocomposites sont constitués de deux types différents de matériaux d'oxyde multifonctionnels dans une configuration « cœur et enveloppe ». Le noyau est magnétique. Il change de « forme » en réponse aux champs magnétiques. La coque est ferroélectrique. Il convertit la pression en potentiels électriques.

L'effet couplé magnéto-élasto-électrique dans les nanocomposites agit comme des bras et des jambes qui déplacent la nanoparticule pour interagir avec les cellules biologiques ciblées. Les nanorobots peuvent déplacer les cellules pour s'aligner les unes sur les autres, pousser les cellules dans différents endroits et éventuellement être utilisé pour administrer un médicament dans une cellule.

La démonstration expérimentale du robot médical télécommandé de l'UTSA a été réalisée fin 2016 par Betal, qui menait sa thèse de doctorat au Laboratoire de recherche sur les matériaux et dispositifs électroniques multifonctionnels de Guo et Bhalla (MeMDRL). Alors que la fabrication de matériaux structurés core-shell a été développée grâce à des échanges de recherche internationaux avec des collaborateurs au Brésil, l'équipe a découvert et Betal a démontré que les nanocomposites produisaient un mouvement perméable.

"Nous avons été intrigués et d'abord perplexes par le fait que des nanoparticules plus grosses que l'ouverture des canaux d'une membrane cellulaire pourraient en fait entrer à l'intérieur, " dit Guo.

La recherche sur les nanocomposites a également bénéficié de la collaboration de recherche interdisciplinaire du MeMDRL avec les professeurs des départements de génie biomédical et de physique et d'astronomie de l'UTSA. La recherche a été financée en partie par la National Science Foundation (Grant no. NSF 1002380), par le Département de la Défense des États-Unis (Grant no. W911NF-12-1-0082) et par le Bureau du vice-président à la recherche de l'UTSA, Développement économique et entreprise du savoir.

La reconnaissance du travail a commencé lorsqu'une étude a été publiée au début de cette année en Nature—Rapports scientifiques . La désignation du Livre Guinness des records du monde a suivi la publication de l'article.

Les plus belles récompenses, cependant, peut encore être en avance pour les petits robots.

"Leurs capacités laissent place à beaucoup d'espoir, " a déclaré Guo. "Nous pensons que les cellules cancéreuses peuvent être spécifiquement ciblées pour le traitement, éliminant ainsi le besoin de certains traitements de chimiothérapie, et les victimes de la maladie d'Alzheimer pourraient éventuellement recevoir des traitements spéciaux en alignant des cellules qui ont cessé de vivre dans le cerveau. Il y a encore beaucoup de travail à faire, mais nous sommes très heureux de cette reconnaissance et du potentiel qui nous attend."