Aujourd’hui, l’atrophie musculaire est souvent inévitable lorsque vous ne pouvez pas bouger en raison de blessures graves, de la vieillesse ou de maladies comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la sclérose en plaques (SEP). Cependant, les chercheurs de Harvard voient de l’espoir dans la robotique douce qui pourrait un jour étirer et contracter les muscles des patients incapables de le faire eux-mêmes.
Les ingénieurs de Harvard sur des souris, ont réussi à prévenir ou à aider à leur récupération de l’atrophie musculaire. L’équipe a implanté le « dispositif robotique souple » sur le membre postérieur d’une souris, qu’ils ont immobilisé dans une enceinte en forme de plâtre pendant environ deux semaines. Alors que les muscles non traités du groupe témoin se dégradaient comme prévu, les muscles activement stimulés montraient une dégradation réduite. Les chercheurs pensent que leur système peut éventuellement conduire à des implants aidant les humains souffrant d’atrophie.
Sa promesse découle de sa capacité à induire une petite tension musculaire mécanique qui reflète la stimulation naturelle pendant l’exercice. De plus, tout en gardant l’atrophie à distance, l’appareil n’a entraîné aucune inflammation ou lésion tissulaire grave.
« Il y a de fortes chances que des approches robotiques douces distinctes avec leurs effets uniques sur le tissu musculaire puissent ouvrir des voies mécano-thérapeutiques spécifiques à une maladie ou à une blessure », a déclaré David Mooney, Ph.D., auteur principal et membre de la faculté d’ingénierie du Wyss Institute de Harvard. .
Institut Wyss
Surnommé MAGENTA (abréviation de « adhésif tissulaire gel-élastomère-nitinol mécaniquement actif »), le système anti-atrophie comprend un ressort conçu en alliage à mémoire de forme (SMA) qui peut s’actionner rapidement lorsqu’il est chauffé. Les chercheurs contrôlent le ressort avec une unité à microprocesseur filaire qui détermine la fréquence et la durée des contractions et des étirements musculaires.
Le système comprend également une matrice élastomère formant le corps du dispositif et fournissant une isolation pour le SMA chauffé. De plus, une couche «d’adhésif résistant» maintient MAGENTA aligné avec l’axe de mouvement naturel des muscles tout en transmettant la stimulation profondément dans le tissu musculaire.
« Alors que les muscles non traités et les muscles traités avec l’appareil mais non stimulés se sont atrophiés de manière significative pendant cette période, les muscles activement stimulés ont montré une fonte musculaire réduite », a déclaré Sungmin Nam, Ph.D., premier auteur et boursier en développement technologique Wyss. « Notre approche pourrait également favoriser la récupération de la masse musculaire déjà perdue au cours d’une période d’immobilisation de trois semaines et induire l’activation des principales voies de mécanotransduction biochimiques connues pour déclencher la synthèse des protéines et la croissance musculaire. »
L’équipe a également expérimenté une version sans fil, utilisant la lumière laser plutôt que le câblage électrique pour actionner le ressort SMA. Bien que cette approche ait montré une efficacité réduite en raison du tissu adipeux absorbant une partie de la lumière laser, les chercheurs pensent que cette approche a encore du potentiel et justifie des recherches supplémentaires.
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