Des chercheurs de l’Université technique de Munich ont, pour la première fois, utilisé des nanorobots pour stimuler précisément des cellules souches et les transformer de manière fiable en cellules osseuses. Cette percée ouvre de nouvelles voies pour des traitements rapides à l’avenir.

L’équipe a conçu des nanorobots composés de petites tiges d’or et de chaînes en plastique. Des millions de ces nanorobots, mélangés à un petit nombre de cellules souches humaines, sont encapsulés dans un coussinet de gel de 60 micromètres de diamètre. Ces nanorobots sphériques, pilotés et contrôlés par laser, exercent une pression mécanique ciblée sur des points précis de la paroi cellulaire. « Nous chauffons localement le gel et, grâce au système, nous mesurons précisément la pression exercée par les nanorobots sur les cellules, stimulant ainsi celles-ci », explique le professeur de nanorobotique et microrobotique. Cette stimulation mécanique déclenche une cascade de processus biochimiques dans la cellule, modifiant les canaux ioniques et activant des protéines, dont certaines sont essentielles à la formation osseuse.

Les résultats montrent que, avec un rythme et une intensité de stimulation adaptés et modérés, les cellules souches se différencient de manière fiable en ostéoblastes en trois jours, le processus complet prenant trois semaines. « Les chondrocytes et les cellules cardiaques présentent également des schémas de contrainte similaires ; c’est comme à la salle de sport : on entraîne les cellules pour qu’elles s’adaptent à un domaine d’application spécifique. Il suffit maintenant de trouver le bon schéma de contrainte pour chaque type de cellule », déclare le professeur Özgür-Kaan Edelman, directeur du laboratoire de génie microbiologique.