Des chercheurs de l’université de Leeds en Angleterre ont développé un minuscule robot capable d’arpenter les bronches et les poumons à la recherche de tumeurs cancéreuses.
Lorsqu’on parle de “robotique”, l’imaginaire collectif visualise le plus souvent de grosses machines de métal, lourdes, encombrantes et pataudes. Mais depuis la toute fin des années 2000, grâce aux progrès fulgurants des chercheurs en robotique et en science des matériaux, nous avons assisté à l’émergence d’un autre archétype : la robotique molle.
Conceptuellement, l’idée est simple comme bonjour; il s’agit de produire des robots, drones, ou autres formes d’automates à partir de matériaux souples. Aujourd’hui, il s’agit majoritairement de plastiques, de silicones ou de caoutchoucs. Mais d’autres polymères ou même métaux sont aussi utilisés en fonction des cas de figure; les seules limites sont l’ingéniosité des chercheurs et les matériaux à leur disposition.
Ces robots peuvent ensuite utiliser la souplesse et l’élasticité de leurs matériaux pour effectuer des tâches diverses et variées. Il peut s’agir de simples locomotions, mais aussi de tâches bien plus complexes qui relèvent de la manipulation. Par exemple, il existe déjà dans l’industrie des manipulateurs basés sur des pièces flexibles qui permettent à des machines de saisir des objets très délicats, comme des œufs, sans problème.
Mais il ne s’agit que d’un exemple restreint, qui est très loin de pouvoir cerner le potentiel quasiment illimité de la robotique molle. Depuis qu’ils sont apparus, ces engins ont déjà commencé à révolutionner complètement notre approche de certains problèmes. Même le prestigieux centre de recherche Langley de la NASA en a fait l’un de ses principaux axes de recherche, avec l’objectif de créer de nouveaux appareils d’exploration incroyablement innovants.
Un potentiel quasiment illimité en médecine
Mais malgré toutes ces superbes promesses dans l’industrie, il y a encore un autre domaine où ils sont encore plus prometteurs : la médecine. En effet, les robots mous promettent déjà de révolutionner la chirurgie et ouvrent la porte à de nouvelles générations de prothèses légères et ultra-performantes. Mais c’est surtout au moment de poser un diagnostic qu’ils pourraient s’avérer redoutables.
Et c’est précisément ce que comptent faire des chercheurs anglais de l’Université de Leeds. Ils ont développé un minuscule robot souple capable de voyager dans le système respiratoire pour lutter contre le cancer.
Ce petit engin de 2 mm de diamètre est composé d’un ensemble de petits segments d’un matériau spécialement développé pour l’occasion; il est flexible, élastique, à mi-chemin entre un élastomère doux et un matériau de type caoutchouc. Mais surtout, ce matériau est parfaitement biocompatible, ce qu’il signifie qu’il peut entrer en contact avec les tissus sans problème.
De plus, chacun des segments est aimanté. Les chercheurs peuvent donc le guider en ajustant le champ magnétique autour du patient. Pour cela, ils utilisent deux gros aimants montés sur des bras articulés (voir ci-dessous). Ils peuvent ainsi indiquer au robot dans quelle direction il doit progresser tout en contrôlant sa forme globale pour qu’il n’endommage pas les tissus avoisinants.
Bientôt une vraie solution thérapeutique ?
Grâce à ces propriétés, il peut ainsi arpenter les poumons ou les bronches à la recherche de toute excroissance ou amas suspect de cellules. Et le plus intéressant, c’est que son travail ne s’arrête pas là. Une fois arrivé sur un site suspect, le robot peut réaliser lui-même une petite biopsie et rapporter un échantillon aux chercheurs.
Dans certains cas, le robot pourrait même embarquer de quoi traiter directement la zone en question. Une perspective très enthousiasmante. Car aujourd’hui, la plupart des traitements anticancéreux sont très agressifs; en pouvant les délivrer de façon très contrôlée et précise, il serait théoriquement possible d’en augmenter drastiquement l’efficacité tout en diminuant les effets secondaires.
À l’heure actuelle, ce robot n’a été testé que sur des répliques du système respiratoire. Mais les résultats préliminaires, très prometteurs, ont convaincu les chercheurs de passer à l’étape suivante. Désormais, leur objectif va être de le tester dans les bronches et les poumons d’un cadavre.
S’il parvient à y évoluer de façon satisfaisante, les chercheurs pourront alors envisager un protocole d’essai clinique. Et à terme, les chercheurs considèrent même que ce concept pourrait être adapté pour explorer, voire traiter n’importe quelle partie du corps de façon précise, efficace, et majoritairement non invasive; un carton plein sur le plan médical, en somme.
Ce système n’arrivera donc pas dans les hôpitaux avant quelque temps encore. Mais c’est un exemple spectaculaire d’une technologie qui progresse à grande vitesse. Si elle a déjà quelques applications marginales aujourd’hui, il semble évident que n’avons encore exploré qu’une infime partie du potentiel des robots souples.
Le papier de recherche est disponible ici.
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