L’adhésif de stimulation musculaire offre de l’espoir aux patients atteints de sclérose latérale amyotrophique et de sclérose en plaques

Aujourd’hui, l’atrophie musculaire est souvent inévitable lorsque vous êtes incapable de bouger en raison de blessures graves, du vieillissement ou de maladies telles que la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et la sclérose en plaques (SEP). Cependant, les chercheurs de Harvard voient de l’espoir dans les robots mous qui pourraient un jour étirer et contracter les muscles de patients incapables de le faire eux-mêmes.

Ingénieurs de Harvard Chez la souris, il a réussi à prévenir ou à aider à récupérer de la dystrophie musculaire. L’équipe a implanté le « dispositif robotique souple » sur le membre postérieur de la souris, qui a été congelé dans un récipient en forme de dés pendant environ deux semaines. Alors que le muscle non traité du groupe témoin a perdu comme prévu, le muscle tonique actif a montré moins de dégradation. Les chercheurs pensent que leur système pourrait éventuellement conduire à des greffes qui aident les humains atteints de dystrophie.

Sa promesse découle de sa capacité à induire une petite tension musculaire mécanique qui inverse la stimulation naturelle pendant l’exercice. De plus, en maintenant l’atrophie en place, le dispositif n’a entraîné aucune inflammation ni lésion tissulaire grave.

« Il y a de fortes chances que des approches robotiques douces qui se distinguent par leurs effets uniques sur les tissus musculaires puissent ouvrir des méthodes de traitement mécanique spécifiques à des maladies ou à des blessures », a déclaré David Mooney, Ph.D. Auteur principal et membre de la faculté d’ingénierie de l’Institut Weiss de l’Université de Harvard.

Surnommé MAGENTA (abréviation de « adhésif gel-tissu-élastomère-nitinol mécaniquement actif »), le système anti-atrophie comprend un ressort conçu en Alliage à mémoire de forme (SMA) qui peut fonctionner 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 qui forme le corps du dispositif et fournit une isolation SMA chauffée. De plus, la couche « adhésive forte » maintient MAGENTA aligné avec l’axe de mouvement naturel du muscle tout en transmettant la stimulation profondément dans le tissu musculaire.

« Alors que les muscles et les muscles qui n’ont pas été traités avec l’appareil mais non stimulés ont été considérablement perdus au cours de cette période, les muscles toniques actifs ont montré une réduction de la fonte musculaire », a déclaré le premier auteur et chercheur en développement technologique chez Wyss Sungmin Nam, Ph.D. « Notre approche peut également favoriser la récupération de la masse musculaire déjà perdue au cours de la période d’immobilisation de trois semaines et stimuler l’activation des principales voies biochimiques de mécanotransport connues pour déclencher la synthèse des protéines et la croissance musculaire. »

L’équipe a également expérimenté une version sans fil, utilisant une lumière laser au lieu de fils électriques pour actionner le ressort SMA. Bien que cette approche ait montré une faible efficacité 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.