Un appareil de robotique molle pour aider à stimuler les muscles des patients
Ce petit ressort en robotique molle pourrait permettre de lutter contre l'atrophie musculaire. Un espoir pour les patients souffrant de sclérose.
Aujourd’hui, l’atrophie musculaire est souvent inévitable lorsque l’on ne peut pas bouger à cause d’une grave blessure, d’un âge avancé ou d’une maladie comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA) ou la sclérose en plaques (SEP). Cependant, des chercheurs de Harvard voient un espoir en la robotique molle. Cette dernière pourrait aider à stimuler les muscles des patients incapables de le faire eux-mêmes.
Ce petit ressort en robotique molle pourrait permettre de lutter contre l’atrophie musculaire
Des ingénieurs de Harvard ont testé un nouveau système de mécanostimulation sur des souris, parvenant à empêcher ou à aider leur récupération d’une atrophie musculaire. L’équipe a implanté leur “appareil de robotique molle” sur un membre arrière de souris, qu’ils ont immobilisé pendant environ deux semaines. Si le groupe test aux muscles non traités a eu de grandes difficultés, les muscles stimulés activement par l’appareil ont connu une dégradation sensiblement réduite. Les chercheurs pensent que leur système pourrait conduire à des implants venant en aide aux humains souffrant d’atrophie.
L’idée est la suivante : il s’agit de déclencher un petit muscle mécanique qui reproduit la stimulation naturelle pendant l’exercice. De plus, en permettant d’éloigner l’atrophie, l’appareil n’a entraîné aucune inflammation sévère ou autre dégât des tissus.
“Il y a une grande chance que des approches de robotique molle diverses, avec leurs effets uniques sur les tissus musculaires, puissent ouvrir des voies dans les traitements mécano-thérapeutiques de maladies ou de blessures spécifiques”, expliquait David Mooney, Ph.HD, auteur principal et membre du Wyss Institute de Harvard.
Un espoir pour les patients souffrant de sclérose
Baptisé MAGENTA, pour “mechanically active gel-elastomer-nitinol tissue adhesive“, ce système anti-atrophie inclut un ressort fabriqué en nitinol (nickel-titane), un alliage à mémoire de forme (SMA) qui peut rapidement s’activer lorsqu’il est chauffé. Les chercheurs contrôlent le ressort via une unité microprocesseur en filaire qui détermine la fréquence et la durée des contractions et étirements des muscles.
Le système comprend aussi une matrice en élastomère formant le corps de l’appareil et offrant l’isolation de l’alliage. De plus, une couche d'”adhésif résistant” permet de maintenir MAGENTA aligné avec l’axe de mouvement naturel des muscles pendant qu’il transmet la stimulation en profondeur dans le tissu musculaire.
“Bien que des muscles non traités et des muscles traités avec l’appareil mais non stimulés de manière significative se sont grandement dégradés pendant cette période, les muscles stimulés activement ont montré une perte musculaire grandement réduite”, déclarait le premier auteur, Sungmin Nam, Ph.D. “Notre approche pourrait aussi aider la récupération de masse musculaire qui a déjà été perdue sur une période de trois semaines d’immobilisation, et provoquer l’activation de voies de mécanotransduction biochimique connues pour déclencher la synthèse protéinique et la croissance musculaire.”
L’équipe a aussi expérimenté une version sans fil, via une lumière laser plutôt qu’un fil électrique pour activer le ressort du SMA. Bien que cette approche ait montré une efficacité réduite à cause des tissus gras qui absorbent une partie des lasers, les chercheurs pensent que cette approche a un grand potentiel et demande davantage de recherche.