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En France, environ 10 % des couples rencontrent des problèmes de procréation. Pour avoir un enfant, ils se tournent souvent vers la procréation médicalement assistée (PMA). Cependant, l'insémination artificielle qui consiste à insérer les spermatozoïdes directement dans l'utérus n'est efficace qu'à 20 % environ ; la fécondation in vitro (FIV), où les spermatozoïdes et les ovules se rencontrent en dehors de l'organisme, est plus efficace mais aussi plus coûteuse. Or les problèmes de motilitémotilité des spermatozoïdes constituent une des causes majeures de l'infertilité masculine : ces spermatozoïdes pourtant fertiles sont incapables de nager jusqu'à l'ovule.
Récemment, plusieurs équipes ont essayé de développer des nanorobots pour entrer en interaction avec des cellules. Par exemple, une des applicationsapplications de ces moteurs microscopiques consiste à apporter des médicaments jusqu'à leur cible. Pour l'instant, cette technique est encore loin d'être utilisable cliniquement.
Des chercheurs de l'institut des Nanosciences Intégratives de Dresde, en Allemagne, ont donc eu l'idée d'utiliser une hélice miniature pour transporter un spermatozoïde immobile jusqu'à un ovule. Dans cette recherche parue dans Nano Letters, les scientifiques ont fabriqué les hélices microscopiques en polymèrepolymère qui ont ensuite été recouvertes d'une double couche de nickelnickel et de titanetitane, ceci permettant de les activer avec un champ magnétiquechamp magnétique. Le « Spermbot » est né.
Cette vidéo montre comment une hélice microscopique peut capturer un spermatozoïde immobile, l’emmener vers l’ovocyte et le libérer. © SciNews, Youtube
L'hélice capture et transporte le spermatozoïde jusqu'à l'ovocyte
Les chercheurs ont travaillé sur des spermatozoïdes dans une boîte de Petri. Pour actionner l'hélice, ils ont utilisé une solution avec un champ magnétique en rotation permettant de la guider vers les spermatozoïdes. La première étape est la capture du spermatozoïde : il faut pour cela que le flagelleflagelle du spermatozoïde se retrouve à l'intérieur de l'hélice, avec sa tête à l'avant.
Ensuite, l'hélice enroulée autour du flagelle du spermatozoïde le transporte et l'amène à l'ovocyteovocyte. Une fois qu'elle a atteint sa destination, à proximité de la paroi de l'ovocyte, l'hélice est propulsée en sens inverse pour libérer le spermatozoïde qui doit alors féconder l'ovule. Sans le moteur microscopique, le spermatozoïde n'aurait pas été capable de se déplacer.
Pour les chercheurs, cette motorisation du spermatozoïde présente des avantages par rapport à une FIV puisque la fécondation a lieu in vivoin vivo, dans l'organisme, et non au laboratoire. Cependant, la route est encore longue pour que cette technique soit testée chez l'Homme. Il faudra notamment s'assurer de l'efficacité du Spermbot et montrer qu'il est sans danger. De plus, diriger les hélices du Spermbot dans l'organisme sera probablement plus compliqué que dans une boîte de Petri...
