Les microbulles peuvent être manipulées par des ondes sonores, ce qui facilite la régulation de la libération du médicament.
C'est souvent toute une tâche d'amener les médicaments au bon endroit dans le corps. Une méthode pour résoudre ce problème consiste à administrer des médicaments via ce que l'on appelle des "microbulles", de minuscules bulles remplies de médicaments. Les chercheurs peuvent utiliser plusieurs méthodes pour manipuler ces bulles, y compris l'utilisation de la lumière et du son. Bien que de nombreuses recherches aient été menées sur le rôle de la lumière dans la manipulation des bulles, on en sait beaucoup moins sur le son. Jusqu'à maintenant.
Une nouvelle étude montre qu'il est tout à fait possible de manipuler des microbulles en utilisant des "pinces acoustiques", qui utilisent des ondes sonores pour maintenir un objet sans contact. En testant ces pinces acoustiques sur du matériel biologique simulé, les chercheurs ont réussi à dépasser les limites des pinces optiques. Co-auteur Dr. Valeria Garbin (TU-Delft) :« Les forces générées sur les particules par le son peuvent être des milliers de fois supérieures à celles générées par l'utilisation de la lumière. De plus, les ultrasons peuvent pénétrer dans des milieux opaques tels que les tissus, ce qui permet pour la première fois de manipuler et de positionner avec précision des particules thérapeutiques dans le corps d'un patient. »
«Les microbulles ont récemment fait l'objet de recherches approfondies et sont également utilisées comme agent de contraste dans les ultrasons médicaux. L'effet combiné de leur détection par ultrasons avec la libération de substances actives par le même ultrason semble prometteur pour le traitement local et ciblé de certaines tumeurs. En maîtrisant ce processus complexe à l'échelle d'une seule microbulle isolée, nous ouvrons la voie à une thérapie ultra-localisée », a déclaré Garbin.
Libération locale de nanoparticules transportées par des microbulles, contrôlées par des pincettes acoustiques. © Diego Baresch, Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux/Arts et Métiers Paristech/Bordeaux INP).
Expert en physique appliquée Vincent Ginis (Université libre de Bruxelles) :« Traditionnellement, par rapport aux ondes optiques, il est beaucoup plus difficile de manipuler des particules avec une grande précision à l'aide d'ondes sonores. C'est d'une part parce que la longueur d'onde de ces ondes est plus grande et d'autre part parce que des techniques moins précises sont disponibles pour manipuler ces ondes. Dans ce travail, les auteurs montrent une onde acoustique très spéciale avec laquelle on peut manipuler une microbulle avec une meilleure précision."
Professeur d'acoustique physique et médicale Michel Versluis (Université de Twente) :« C'est une recherche très novatrice. Alors que les études précédentes testaient principalement les microbulles dans une solution aqueuse, les chercheurs utilisent désormais un gel viscoélastique beaucoup plus complexe. Cependant, les bulles sont toujours au moins dix fois plus grandes que ce dont vous avez besoin dans la pratique. Nous devons maintenant examiner des bulles plus petites qui sont cliniquement pertinentes. Lorsque les bulles sont plus petites, tout change :l'effet de la viscosité est différent à cette petite échelle, ainsi que le comportement et la stabilité des bulles. De plus, le matériau utilisé par les auteurs est encore assez homogène et pas le même que dans nos tissus perfusés, où la viscosité n'est pas constante et où les cellules sanguines interagissent avec les bulles."
Versluis poursuit :« Bien que l'utilisation réelle soit encore loin, ce sont toutes des étapes qui nous mènent à notre objectif ultime. La recherche doit venir des deux côtés :de la physique fondamentale on essaie de dépouiller au maximum les problèmes jusqu'à leur simplicité, dépouillés de toute complexité biologique. En même temps, il faut essayer les choses avec précaution à partir de la pratique, même si la recherche fondamentale n'est pas encore prête et que nous n'avons pas encore toutes les connaissances. Dans quelques années, vous vous rencontrerez quelque part au milieu où toutes les disciplines se rejoignent ».
