Un sous-marin dans le système circulatoire ?
Les progrès des nanotechnologies sont en passe de rendre accessible le vieux rêve de naviguer dans le torrent circulatoire.
Les déplacements d'un corps solide dans un liquide suivent des lois physiques très particulières. Le physicien Edward Purcell, prix Nobel de Physique en 1952 pour ses travaux sur la résonance magnétique nucléaire, s'est intéressé par la suite à cette question du mouvement des objets dans les fluides. Ce qui l'intéressait plus particulièrement, c'était le déplacement des bactéries dans des liquides tels que l'eau, par exemple. Il a conclu de ses travaux qu'une bactérie ne pourrait se mouvoir dans les liquides si elle progressait par ouverture et fermeture successives d'un double battant, à la manière des bivalves.
Des prévisions vérifiées
Le sang, toutefois, a des propriétés physico-chimiques qui lui sont propres. Et il semble bien qu'un " bivalve " pourrait s'y déplacer aisément, estiment Pëer Fischer, qui dirige le Micro, Nano, and Molecular Systems Lab à l'Institut Max Planck pour les systèmes intelligents, à Stuttgart (Allemagne). Et son réexamen des théories de Purcell a conduit à la fabrication, à l'aide d'une imprimante 3-D, d'une micro-moule de ce type, dont les battants n'excèdent pas les 200 microns. Des minuscules aimants permettent de fermer et d'ouvrir successivement les deux volets de ce " micro-nageur " grâce à l'application externe d'un champ magnétique. En tout cas, dans un système artificiel qui mime la viscosité sanguine, cela fonctionne et le micromollusque artificiel peut se mouvoir. Après modification des caractéristiques du milieu fluide artificiel, ce petit sous-marin s'est même comporté exactement selon les prévisions théoriques.
Cinquante ans après
D'autres chercheurs, comme par exemple l'ingénieur Henry Fu, qui travaille à l'université du Nevada, ont construit eux aussi des micronageurs. Dans le cas de Fu, le micro-appareil se meut sous l'effet de champs magnétiques. Ainsi, une théorie qui a plus de 50 ans, celle de Purcell, trouve des applications inattendues. On envisage, en effet, la possibilité de les faire évoluer dans le torrent sanguin. Le pas n'est pas encore franchi, loin s'en faut mais si cela survient un jour, on pourra sans nul doute utiliser ces tous petits engins pour des mesures de paramètres divers, pour des études fondamentales, voire pour des méthodes thérapeutiques.