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Embarquer des systèmes miniaturisés dans notre corps

Embarquer des systèmes miniaturisés dans notre corps : voyage fantastique ou nouvelle voie technologique en médecine ?

Envoyer de petits instruments à l’intérieur d’un individu pour observer ce qui s’y passe, pour détecter d’éventuels événements pathologiques ou pour réparer des lésions, fait partie de notre imaginaire collectif (Le voyage fantastique, film 1966).

 

Aujourd’hui, les progrès technologiques dans le domaine des Micro et Nano technologies permettent réellement de concevoir, fabriquer et tester de tels systèmes. Dans cette approche, la technologie n’est pas embarquée au sein d’un avion, d’une automobile ou d’un engin spatial, domaines dans lesquels les systèmes embarqués sont largement déployés de nos jours, mais elle est embarquée au sein d’un dispositif dont la vocation est d’être utilisée in vivo. On peut alors parler de véritables systèmes embarqués médicaux.

 

Au sein de l’équipe NanoBioSystèmes du LAAS-CNRS (Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes), les techniques de nanofabrication issues de la nanoélectronique sont utilisées afin de fabriquer des objets miniaturisés, capables d’interagir avec les cellules vivantes et compatibles avec leur implantation in vivo.

 

En collaboration avec les chercheurs en neurosciences du CHU de Purpan, sont par exemple développés des bio-implants visant à la régénération des tissus cérébraux lésés lors d’un AVC (Accident Vasculaire Cérébral). Ces implants sont structurés aux échelles micro et nanométriques afin de guider la différenciation et la croissance de cellules souches et contrôlent ainsi l’architecture des nouveaux neurones qui se développent au sein de la lésion cérébrale.

 

En cours de test chez des modèles animaux murins et primates, ces nano-implants régénératifs semblent décupler l’efficacité des thérapies à base de cellules souches.

 

Dans un autre contexte, en collaboration avec les oncologues de l’IUCT (Institut Universitaire en Cancérologie de Toulouse) à l’Oncopôle, un microdispositif 3D spécialement conçu pour capturer sélectivement des cellules tumorales circulantes au sein de la circulation sanguine d’un patient est actuellement testé. Ce système embarqué fascinant se montre capable de capturer en quelques minutes quelques cellules tumorales qui circulent au sein d’une multitude de globules rouges (plusieurs milliards) et de globules blancs (10 millions).

 

 

Contact : Christophe Vieu, Professeur de physique à l’INSA Toulouse, chercheur au sein de l’équipe NanoBioSystèmes du LAAS-CNRS - cvieu @ laas.fr