Les chercheurs du MIT ont mis au point un système adhésif inspiré de la structure de succion des poissons rémoras, qui adhèrent fermement aux surfaces molles, même sous l’eau, pendant de longues périodes.
- Adhésif inspiré des poissons rémoras, efficace dans des conditions humides et dynamiques.
- Capable d’adhérer aux tissus mous du tube digestif.
- Libération prolongée de médicaments et de capteurs gastro-intestinaux.
- Applications environnementales : surveillance des poissons vivants.
- Technologie bio-inspirée, sans moteur ni énergie externe.
Un adhésif inspiré des poissons rémoras qui adhère aux surfaces molles, même sous l’eau
Une équipe d’ingénieurs du MIT, en collaboration avec des institutions médicales et scientifiques de Boston, a mis au point un adhésif mécanique inspiré du rémora, un poisson qui adhère aux requins et à d’autres animaux marins avec une efficacité surprenante. Ce système innovant, baptisé MUSAS (système mécanique d’adhérence souple sous-marine), a démontré sa capacité à adhérer de manière sûre et stable à des surfaces molles et humides, même dans des conditions aussi difficiles que l’intérieur du tube digestif ou l’environnement aquatique en mouvement.
Une conception qui imite la nature avec une précision chirurgicale
La clé du dispositif réside dans l’imitation du disque de succion de la rémora, une structure anatomique qui combine la succion par compartiments, des rangées de lamelles inclinées et de minuscules épines appelées épinules. Cette combinaison permet une adhérence stable sans endommager les tissus. Au lieu de dépendre de moteurs ou d’adhésifs chimiques, le système génère une adhérence mécanique passive, basée sur la conception géométrique et des matériaux intelligents qui réagissent à la température corporelle.
Les ingénieurs ont réussi à reproduire les motifs de lamelles les plus efficaces, comme ceux de Remora albescens, une espèce qui adhère à des surfaces molles telles que la cavité buccale des raies. Ces motifs inclinés génèrent de multiples microzones de vide, capables de s’adapter à des tissus non homogènes et en mouvement.
Des applications médicales qui brisent les barrières
L’un des plus grands défis de la médecine est de maintenir les dispositifs ou les médicaments en contact prolongé avec le tractus gastro-intestinal, où la muqueuse glissante, la motilité constante et les changements de pH rendent difficile toute adhérence durable. Avec MUSAS, l’équipe a non seulement obtenu une fixation efficace au tissu gastrique, mais aussi une libération prolongée de traitements tels que le cabotégravir, un antirétroviral utilisé à la fois pour la prophylaxie et le traitement du VIH. Le dispositif a libéré le médicament de manière soutenue pendant une semaine, ce qui pourrait transformer la manière dont les thérapies sont administrées dans les zones difficiles d’accès.
De plus, le système a été capable de livrer de l’ARN messager directement dans l’épithélium du tube digestif à l’aide de ses micro-aiguilles thermosensibles, une technologie qui pourrait faciliter le développement de vaccins oraux ou de thérapies géniques plus accessibles.
D’autre part, grâce à l’intégration de capteurs d’impédance, le dispositif a permis de surveiller le reflux gastro-œsophagien (RGO) sans avoir recours à des sondes invasives, ce qui pourrait se traduire par un diagnostic moins contraignant et plus efficace pour des millions de personnes.
Surveillance environnementale sans nuire à la faune
Au-delà de la médecine, MUSAS a des applications dans la surveillance environnementale marine. Capable de se fixer sur des poissons vivants sans leur causer de dommages ni altérer leur comportement, le dispositif peut enregistrer les températures, les niveaux de pH ou d’autres variables en temps réel grâce à des capteurs intégrés. Cette capacité offre une ressource précieuse pour l’étude des écosystèmes aquatiques en temps réel et sans qu’il soit nécessaire de capturer ou d’altérer les animaux.
Une technologie qui répond aux défis actuels
La polyvalence de cet adhésif bio-inspiré ne réside pas seulement dans sa conception technique, mais aussi dans sa capacité à résoudre des problèmes concrets : de l’adhérence sur des surfaces humides et dynamiques à l’administration localisée et prolongée de médicaments, en passant par la surveillance environnementale éthique et non invasive.
Parallèlement, l’intérêt pour les technologies biomimétiques croît en même temps que le besoin de solutions plus durables, qui réduisent l’utilisation de matériaux chimiques et évitent les procédures invasives. Ce type de développement s’inscrit dans les tendances actuelles en matière de santé publique, de technologie médicale et de préservation de l’environnement.
Potentiel
MUSAS représente bien plus qu’une avancée biomédicale. Sa conception passive, sans batterie ni mécanisme complexe, ouvre la voie à des technologies plus efficaces sur le plan énergétique et plus sûres. Dans un contexte de résistance croissante aux antibiotiques et de demande de traitements personnalisés, ce type d’adhésifs pourrait faciliter la libération contrôlée de médicaments avec moins d’effets secondaires et une plus grande efficacité.
En outre, ses applications dans les capteurs environnementaux pourraient être intégrées dans des programmes de surveillance des océans, contribuant ainsi à prévoir les changements climatiques, à détecter la pollution ou à surveiller la santé d’espèces clés sans impact sur leur habitat.
À l’avenir, des dispositifs tels que MUSAS pourraient être fabriqués à partir de matériaux biodégradables ou recyclables, contribuant ainsi à réduire l’empreinte écologique de la technologie médicale. Ils pourraient également être utilisés dans des projets d’assainissement, dans lesquels des capteurs submersibles détecteraient en continu des micro-organismes ou des substances toxiques.
