Des microbulles contrôlées par une pince acoustique pour un largage ultra-localisé de médicaments

Ingénierie

Les microbulles sont quotidiennement utilisées comme agents de contraste en échographie cardiaque et font l’objet d’intenses recherches pour permettre leur utilisation comme vecteur d’agents thérapeutiques. Plusieurs options sont possibles pour tenter de manipuler ces microbulles, dont l’utilisation de la lumière ou du son, bien que le potentiel de ce dernier soit largement resté inexploité jusqu’à ce jour. Dans leurs travaux1, publiés le 22 juin 2020 dans PNAS, Diego Baresch, chercheur du CNRS2, et Valeria Garbin, chercheuse de l’université technologique de Delft (Pays-Bas) démontrent qu’il est tout à fait possible d’utiliser des « pinces acoustiques », un outil conçu en 2016 et qui permet de piéger un objet sans contact grâce à un faisceau acoustique3, pour manipuler des microbulles. En utilisant cette pince acoustique à travers des couches de matériaux bio-mimétiques et élastiques, ils ont réussi à dépasser les limites des pinces optiques4, incapables de pénétrer des milieux opaques à la lumière (comme les tissus in vivo). Les scientifiques ouvrent ainsi la voie à une application plus large des pinces acoustiques en biologie et biomédecine, pour le largage ultra-localisé, reproductible et contrôlé de médicaments ou pour l’ingénierie de tissus in vitro à partir de cellules souches par exemple.


 

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Largage local et assisté par une pince acoustique de nanoparticules transportées par des microbulles © Diego Baresch, Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux/Arts et Métiers Paristech/Bordeaux INP)

 

  • 1. Ces travaux ont bénéficié du financement post-doctoral de la Royal Society (Newton fellowships). Ils ont été menés dans le département d'ingénierie chimique de l'Imperial College de Londres.
  • 2. à l'Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux/Arts et Métiers Paristech/Bordeaux INP)
  • 3. pour en savoir plus sur la pince acoustique : https://inp.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/pieger-et-manipuler-un-objet-sans-contact-avec-un-faisceau-acoustique
  • 4. Développées par Arthur Ashkin, prix Nobel de physique 2018
Bibliographie

Acoustic trapping of microbubbles in complex environments and controlled payload release. Diego Baresch & Valeria Garbin. Le 22 juin 2020, PNAS. DOI : 10.1073/pnas.2003569117

Contact

Diego Baresch
Chercheur CNRS
Alexiane Agullo
Attachée de presse CNRS