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Et si des robots remplaçaient les spermatozoïdes pour aider à concevoir ? Cette technologie pourrait aider là où la nature hésite.
Dans l’eau ou dans le corps, des robots nageurs imitateurs de spermatozoïdes trouvent leur chemin. Ces micro-nageurs artificiels intelligents (SAM) pourraient soutenir la fertilité et faciliter certains traitements médicaux. Une avancée qui questionne autant qu’elle fascine, entre innovation technologique et enjeu biologique.
L’infertilité masculine découle souvent d’une mauvaise mobilité des spermatozoïdes. Même si leur ADN est intact, ces cellules ont du mal à atteindre l’ovule. Pour y remédier, des chercheurs de l’Université de Lehigh, en Pennsylvanie, développent des micro-robots autonomes capables de nager comme des spermatozoïdes.
Des robots spermatozoïdes modulés par l’IA
Ces nageurs artificiels sont guidés par l’intelligence artificielle (IA) pour ajuster leur trajectoire en temps réel. Inspirés des mouvements naturels des bactéries, ils peuvent se déplacer individuellement ou en groupe dans des fluides biologiques complexes.
Grâce à des capteurs intégrés, ces robots spermatozoïdes détectent les changements de viscosité du fluide et adaptent leur propulsion en conséquence. L’apprentissage automatique leur permet d’apprendre les trajectoires les plus efficaces, en modifiant constamment leur direction.
Cependant, avant d’être utilisés chez l’homme, ces nageurs doivent prouver leur efficacité en laboratoire. C’est dans cette optique que Ebru Demir, professeur adjointe en génie mécanique, étudie leur dynamique pour optimiser leur mouvement. Les fluides corporels humains, comme le sang, ne se comportent pas comme de l’eau. Leur viscosité change selon les conditions. Cette particularité est importante pour garantir la bonne mobilité des micro-robots.
Actuellement, ces chercheurs testent des versions grandeur nature mesurant entre 10 à 20 cm. Ces prototypes, imprimés en 3D, contiennent des microcontrôleurs et des algorithmes d’apprentissage. Une fois miniaturisés, les micro-nageurs finaux mesureront quelques micromètres seulement, soit bien moins qu’un cheveu humain.
L’application au-delà de la fertilité
Ces robots spermatozoïdes ne servent pas qu’à traiter l’infertilité. Ils pourraient aussi dissoudre des caillots sanguins ou transporter des médicaments anticancéreux directement vers les cellules malades. Grâce à leur capacité à naviguer précisément dans des environnements biologiques complexes, ils offrent de nouvelles perspectives en médecine de précision.
Il est à noter que projet innovant bénéficie d’un financement de 500 000 dollars sur cinq ans de la National Science Foundation (NSF). Ce soutien met en lumière l’importance de la coopération entre robotique, biologie et IA pour transformer les soins médicaux de demain.
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