Microrobot chirurgical 5-en-1 NTU

Un robot chirurgical de la taille d’une graine

Des chercheurs de la Nanyang Technological University de Singapour ont mis au point un robot chirurgical miniature qui tient sur le bout d’un doigt. Il mesure à peine 4,4 mm de long. Malgré sa taille, il réunit cinq fonctions : il se déplace sur les tissus mous, découpe de la matière biologique, libère des médicaments, prélève et stocke des échantillons, et génère de la chaleur à distance. Il bascule d’une fonction à l’autre en moins d’une seconde, sans fil, sans électronique embarquée et sans batterie.

Le dispositif appartient au domaine de la robotique médicale magnétique, où des champs magnétiques externes guident de minuscules machines à l’intérieur du corps. Ces systèmes sont étudiés comme alternative possible à certaines chirurgies mini-invasives, pour atteindre des zones difficiles d’accès sans grandes incisions.

Sept ans pour résoudre un vrai problème

Jusqu’ici, la plupart des microrobots magnétiques restaient des spécialistes : l’un transportait des médicaments, l’autre prélevait des tissus. Combiner plusieurs capacités dans un seul appareil s’est révélé difficile, car un champ magnétique tend à agir sur tout le robot en même temps. Quand une partie bouge, le reste suit.

L’équipe du professeur Lum Guo Zhan dit avoir résolu ce point après sept ans de travail. Le cœur du robot est un module magnétique reprogrammable, que l’on peut aimanter, désaimanter et réaimanter dans différentes directions. Chaque orientation débloque un mode de fonctionnement. Les chercheurs ont aussi conçu des zones du robot qui réagissent différemment au même champ, ce qui permet d’activer une section sans toucher aux autres.

Encore loin du bloc opératoire

Le robot est fabriqué en matériaux souples à base de silicone (PDMS, Ecoflex) truffés de particules magnétiques d’environ 5 micromètres. Il ajoute un sixième degré de liberté par rotation sur son axe, utile pour naviguer dans les environnements étroits et glissants du corps humain. Lors des tests sur gélatine et foie de poulet, il a coupé, prélevé, dosé et chauffé avec succès. Plus de 99 % des cellules humaines cultivées sont restées viables au contact des matériaux.

Reste la mise en garde des chercheurs eux-mêmes : la technologie n’est pas prête pour un usage clinique. Le prototype fonctionne en laboratoire, avec des bobines magnétiques externes, et reste piloté par un opérateur. L’équipe travaille désormais avec des chirurgiens et explore l’intégration de l’imagerie pour rapprocher le concept d’un usage réel.