Au cours des dix dernières années, les procédures endovasculaires ont gagné en popularité comme alternative à la chirurgie, pour le traitement d'une variété de maladies vasculaires, incluant les anévrismes artériels. Bien que leur faisabilité et leur efficacité immédiate dans la prévention d'une rupture anévrique ont maintenant été établies, la plupart des interventions endovasculaires sur les anévrismes présentent des inconvénients significatifs tels une incidence importante sur les lésions résiduelles, une guérison déficiente au niveau de cou ou des récidives.

L'un des principaux défis en nanorobotique pour les applications biomédicales est la conception d'un système et d'une méthode de propulsion assez petits pour tenir dans les vaisseaux sanguins. La principale difficulté est d'établir la puissance et la miniaturisation simultanément. L'objectif à long terme du projet est de fournir aux chirurgiens un microdispositif capable d'être contrôlé dans les petits vaisseaux sanguins. Quelques applications médicales d'un tel microdispositif sont les chirurgies mini-invasives (MIS), comme les angioplasties, les biopsies ou les livraisons de médicaments très localisés pour la chimiothérapie. Plus le dispositif est petit, plus sa plage de fonctionnement devient large grâce à l'accès aux vaisseaux sanguins les plus fins, comme les capillaires. Notre équipe comprend le grand potentiel de l'utilisation d'un gradient magnétique comme directeur d'un micro/nanorobot. Ainsi, nous sommes grandement intéressés par les nanomatériaux magnétiques.

Les systèmes d'imagerie à résonance magnétique (IMR) fournissent les champs magnétiques et les gradients magnétiques adéquats pour la propulsion et sont déjà présents dans presque tous les hôpitaux. Ainsi, ils ont été choisis pour être le générateur de champ et de gradients magnétiques pour le futur microrobot qui est appelé MR-Sub (Magnetic Resonance Submarine). MR-Sub sera libéré par cathéter et sera extérieurement guidé en utilisant un logiciel de contrôle qui peut le suivre, calculer sa trajectoire et déterminer les gradients IMR qu'il faut appliquer. Le bionanorobot envisagé est un système contrôlable suffisamment petit pour les applications endovasculaires.

Nous sommes intéressés par le traitement de la scoliose. Cette maladie est une déformation tridimensionnelle du tronc, caractérisée par une déviation latérale et un axe de rotation de la colonne vertébrale. La scoliose idiopathique commence généralement au milieu de l'enfance et tend à augmenter progressivement durant la croissance du squelette. Dans certains cas, la courbe scoliotique augmente à un tel point qu'un traitement chirurgical devient nécessaire. Les opérations pour la scoliose idiopathique sont conçues pour corriger la déformation et à prévenir sa progression en effectuant une fusion solide. Une bonne fusion est obtenue en utilisant l'instrumentation Harrington, ou plus récemment, l'instrumentation Cotrel-Dubousset, pour stabiliser la colonne vertébrale. Cependant, aucun résultat optimal n'est obtenu en utilisant ces systèmes quant à la déformation 3D de la scoliose.

Contrairement aux techniques de stérilisation conventionnelles qui causent un certain niveau de dommages au matériau, les techniques de stérilisation plasmatique sont des processus adéquats qui présentent des caractéristiques supérieures, comme des temps de traitement plus courts, une non-toxicité et une préservation moyenne. Dans ces techniques, divers mélanges de gaz peuvent être utilisés pour produire les agents d'inactivation. Des espèces réactives sont générées à travers diverses voies de collision, comme l'excitation par impact d'électrons et la dissolution. Les espèces réactives, c'est-à-dire (O), ozone (O3), hydroxyle (OH), (NO2), (NO), etc., jouent un rôle important dans toute interaction plasma-surface. Ils compromettent grandement l'intégrité des cellules des micro-organismes et ont un impact direct sur leurs membranes extérieures, ce qui mène à une éventuelle destruction cellulaire.