Les tissus humains subissent une variété de stimuli mécaniques qui peuvent affecter leur capacité à remplir leurs fonctions physiologiques, comme la protection des organes contre les blessures. L'application contrôlée de tels stimuli aux tissus vivants in vivo et in vitro s'est maintenant avérée déterminante pour étudier les conditions qui conduisent à la maladie.

A l'EPFL, L'équipe de recherche de Selman Sakar a développé des micromachines capables de stimuler mécaniquement les cellules et les microtissus. Ces outils, qui sont alimentés par des muscles artificiels de la taille d'une cellule, peut effectuer des tâches de manipulation compliquées dans des conditions physiologiques à l'échelle microscopique.

Les outils se composent de microactionneurs et de dispositifs robotiques souples qui sont activés sans fil par des faisceaux laser. Ils peuvent également intégrer des puces microfluidiques, ce qui signifie qu'ils peuvent être utilisés pour effectuer des tests combinatoires impliquant une stimulation chimique et mécanique à haut débit d'une variété d'échantillons biologiques. Cette recherche a été publiée dans Laboratoire sur puce .

Comme les Lego

Les scientifiques ont eu l'idée après avoir observé le système locomoteur en action. "Nous avons voulu créer un système modulaire alimenté par la contraction d'actionneurs distribués et la déformation de mécanismes conformes, " dit Sakar.

Leur système consiste à assembler divers composants d'hydrogel - comme s'il s'agissait de briques Lego - pour former un squelette conforme, puis créer des connexions polymères de type tendon entre le squelette et les microactionneurs. En combinant les briques et les actionneurs de différentes manières, les scientifiques peuvent créer un ensemble de micromachines complexes.