Une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Jinyao Tang du Département de chimie, l'Université de Hong Kong, a développé le premier robot Nano synthétique à la recherche de lumière au monde. Avec une taille comparable à une cellule sanguine, ces petits robots ont le potentiel d'être injectés dans le corps des patients, aider les chirurgiens à retirer les tumeurs et permettre une ingénierie plus précise des médicaments ciblés. Les résultats ont été publiés en octobre plus tôt dans une revue scientifique de premier plan. Nature Nanotechnologie .

C'est un rêve dans la science-fiction depuis des décennies que de minuscules robots puissent changer fondamentalement notre vie quotidienne. Le célèbre film de science-fiction "Fantastic Voyage" en est un très bon exemple, avec un groupe de scientifiques conduisant leur nano-sous-marin miniaturisé à l'intérieur du corps humain pour réparer un cerveau endommagé. Dans le film "Terminator 2", des milliards de Nanorobots ont été assemblés dans l'étonnant corps métamorphe :le T-1000. Dans le monde réel, il est assez difficile de fabriquer et de concevoir un robot Nano sophistiqué avec des fonctions avancées.

Le prix Nobel de chimie 2016 a été décerné à trois scientifiques pour « la conception et la synthèse de machines moléculaires ». Ils ont développé un ensemble de composants mécaniques à l'échelle moléculaire qui peuvent être assemblés dans des nanomachines plus compliquées pour manipuler une seule molécule telle que l'ADN ou des protéines à l'avenir. Le développement de minuscules machines à l'échelle nanométrique pour des applications biomédicales a été une tendance majeure de la recherche scientifique ces dernières années. Toute percée ouvrira potentiellement la porte à de nouvelles connaissances et traitements des maladies et au développement de nouveaux médicaments.

Une difficulté dans la conception de Nanorobot est de donner du sens à ces nanostructures et de répondre à l'environnement. Étant donné que chaque Nanorobot ne mesure que quelques micromètres, soit environ 50 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu humain, il est très difficile d'intégrer des capteurs et des circuits électroniques normaux dans des nanorobots à un prix raisonnable. Actuellement, la seule méthode pour contrôler à distance les nanorobots consiste à incorporer de minuscules aimants à l'intérieur du nanorobot et à guider le mouvement via un champ magnétique externe.

Le Nanorobot développé par l'équipe du Dr Tang utilise la lumière comme force de propulsion, et est la première équipe de recherche au monde à explorer le Nanorobot guidé par la lumière et à démontrer sa faisabilité et son efficacité. Dans leur article publié en Nature Nanotechnologie , L'équipe du Dr Tang a démontré la capacité sans précédent de ces nanorobots contrôlés par la lumière lorsqu'ils "dansent" ou même épelent un mot sous contrôle de la lumière. Avec une nouvelle structure Nanotree, les Nanorobots peuvent réagir à la lumière qui l'éclaire comme des papillons de nuit attirés par les flammes. Le Dr Tang a décrit les mouvements comme s'ils « pouvaient « voir » la lumière et se diriger vers elle ».

L'équipe s'est inspirée des algues vertes naturelles pour la conception du Nanorobot. Dans la nature, certaines algues vertes ont évolué avec la capacité de détecter la lumière autour d'elle. Même une seule cellule, ces algues vertes peuvent sentir l'intensité de la lumière et nager vers la source lumineuse pour la photosynthèse. L'équipe du Dr Jinyao Tang a passé trois ans à développer avec succès les Nanorobots. Avec une nouvelle structure Nanotree, ils sont composés de deux matériaux semi-conducteurs courants et bon marché :le silicium et l'oxyde de titane. Lors de la synthèse, le silicium et l'oxyde de titane sont façonnés en nanofils, puis disposés en une minuscule hétérostructure Nanotree.

Le Dr Tang a déclaré :« Bien que le Nanorobot actuel ne puisse pas encore être utilisé pour le traitement des maladies, nous travaillons sur le système nanorobotique de prochaine génération qui est plus efficace et biocompatible."

"La lumière est une option plus efficace pour communiquer entre le monde microscopique et le monde macroscopique. Nous pouvons concevoir que des instructions plus compliquées puissent être envoyées aux nanorobots, ce qui fournit aux scientifiques un nouvel outil pour développer davantage de fonctions dans Nanorobot et nous rapprocher du quotidien applications de la vie, " il ajouta.