Des chercheurs de l'Université nationale d'Irlande Galway (NUI Galway), Massachusetts Institute of Technology et AMBER, le SFI Research Center for Advanced Materials and BioEngineering Research ont aujourd'hui (jeudi, 29 août) a annoncé une percée significative dans la robotique douce qui pourrait aider les patientes nécessitant des dispositifs médicaux (implantés) in situ tels que des implants mammaires, stimulateurs cardiaques, sondes neurales, les biocapteurs de glucose et les dispositifs d'administration de médicaments et de cellules.

Le marché des dispositifs médicaux implantables est actuellement estimé à environ 100 milliards de dollars américains (2019) avec un potentiel de croissance important à l'avenir à mesure que de nouvelles technologies d'administration de médicaments et de surveillance de la santé sont développées. Ces appareils ne sont pas sans problèmes, causée en partie par les propres réponses de protection du corps. Ces réponses complexes et imprévisibles aux corps étrangers altèrent le fonctionnement du dispositif et limitent considérablement les performances à long terme et l'efficacité thérapeutique de ces dispositifs.

L'une de ces réponses aux corps étrangers est la fibrose, un processus par lequel une capsule fibreuse dense entoure le dispositif implanté, ce qui peut provoquer une défaillance du dispositif ou entraver son fonctionnement. Les dispositifs médicaux implantables présentent divers taux d'échec pouvant être attribués à la fibrose, allant de 30 à 50 % pour les stimulateurs cardiaques implantables ou à 30 % pour les prothèses mammaires. Dans le cas des biocapteurs ou des dispositifs d'administration de médicaments/cellules, la capsule fibreuse dense qui peut s'accumuler autour du dispositif implanté peut sérieusement entraver son fonctionnement, avec des conséquences pour le patient et des coûts pour le système de santé.

Une nouvelle vision radicale des dispositifs médicaux pour résoudre ce problème a été publiée aujourd'hui dans la revue internationalement respectée, Robotique scientifique . L'étude a été menée par des chercheurs de NUI Galway, MIT et le centre de recherche SFI AMBER, entre autres. La recherche décrit l'utilisation de la robotique douce pour modifier la réponse du corps aux dispositifs implantés. Les robots mous sont des dispositifs flexibles qui peuvent être implantés dans le corps.

Le partenariat transatlantique de scientifiques a créé un minuscule dispositif robotique souple actionné mécaniquement connu sous le nom de réservoir souple dynamique (DSR) qui s'est avéré réduire considérablement l'accumulation de la capsule fibreuse en manipulant l'environnement à l'interface entre le dispositif et le corps. Le dispositif utilise une oscillation mécanique pour moduler la réponse des cellules autour de l'implant. Dans un design bio-inspiré, le DSR peut changer de forme à l'échelle d'un microscope grâce à une membrane d'actionnement.

Professeur Ellen Roche, co-auteur principal de l'étude et professeur adjoint au MIT, et une ancienne chercheuse de NUI Galway qui a remporté une renommée internationale en 2017 pour son travail dans la création d'un manchon robotique souple pour aider les patients atteints d'insuffisance cardiaque, a déclaré:"Cette étude démontre comment les perturbations mécaniques d'un implant peuvent moduler la réponse du corps étranger de l'hôte. Cela a un vaste potentiel pour une gamme d'applications cliniques et conduira, espérons-le, à de nombreuses futures études collaboratives entre nos équipes."