Soigner avec les nanoparticules, ces merveilles infiniment petites
Atomes d’or après une ’surface reconstruction’, vus au microscope électronique (Erwinrossen/Wikimedia Commons)
Israël n’est pas qu’un pays en guerre. C’est aussi un grand acteur de la recherche scientifique mondiale. En début de semaine, une délégation de chercheurs visitait Toulouse pour approfondir avec les équipes locales des pistes de collaboration. Habitant sur place, je suis allé voir ça.
Le séminaire était organisé par la chambre de commerce France-Israël. Secteur scientifique concerné : les nanotechnologies appliquées à la recherche en biologie.
Le domaine peut sembler étroit, mais les « nanos » ont le vent en poupe, et même si on connaît mal l’effet de certaines particules sur nos poumons ou sur la santé des rivières, ces joujoux démesurément petits -leur taille oscille entre quelques millionièmes et quelques milliardièmes de mètre- ouvrent des perspectives étonnantes.
Conseillé par Thomas Bouabca, riverain et doctorant toulousain dans le domaine des nanos, je me pointe donc ce lundi vers 14 heures à la chambre de commerce et d’industrie. Soit quelques heures après une manif citoyenne contre la venue des militaires israéliens dans Gaza. Je suis donc accueilli par un cordon de grilles et de CRS en armes, à qui montrer les deux pattes blanches est un minimum pour entrer.
Dans la salle, des rangées d’ordinateurs portables
La salle de conférences est occupée par une cinquantaine de chercheurs en costume huit pièces, car l’événement est solennel. Je regrette une seconde de ne pas avoir mis une cravate, me rappelant vite avec soulagement que de toute façon je n’en ai pas chez moi.
La moitié des participants est installée derrière une rangée d’ordinateurs portables qui n’est pas sans rappeler le stand « micro » chez Darty. Poliment, la plupart replient leur écran quand les conférences débutent.
Le premier orateur de l’après-midi est un Français, responsable du pôle nanotechnologies pour l’ANR (Agence nationale de la recherche). Il dresse le bilan des actions menées par notre doux pays en matière de… matière, justement.
Un des objectifs est de comprendre l’organisation et les propriétés de la matière quand elle est triturée à l’échelle plus que microscopique. L’autre but est d’appliquer ces outils hyper miniaturisés à une panoplie de domaines industriels : la médecine, l’environnement, les matériaux, l’électronique, l’imagerie, l’informatique, etc.
L’orateur précise que pendant longtemps les nanoparticules étaient bêtes comme leurs pieds et se contentaient d’interagir mollement avec d’autres objets rencontrés au hasard. Aujourd’hui, on dresse de vraies bêtes de concours, des particules intelligentes qui s’adaptent à toutes les situations et qui comprennent toutes seules la mission qu’on leur donne. Toutirikiki mais mahousse costaud !
L’ANR laisse ensuite la place à Rafi Koriat, représentant de l’Israel National Nanotechnology Initiative. Lui aussi dresse la liste des bienfaits des nanotechnologies. Seule différence notable entre ici et là-bas : les Israéliens veulent faire bosser les nanoparticules pour désaliniser l’eau de mer. La question de l’eau est en effet une question préoccupante au Proche-Orient.
Rafi Koriat profite de l’occase pour glisser un message publicitaire vantant un site internet où figurent l’ensemble des chercheurs et entreprises du secteur en Israël.
En France, des carrés, ronds et losanges larges de 50 millionièmes de mètre
Nanoélectrodes pour la détection de biomarqueurs cancéreux (CNRS-LAAS)
Puis il passe le témoin à Christophe Vieu, chercheur toulousain qui détaille quelques exemples d’utilisation des nanos. La fascination gagne, tant les résultats semblent relever de l’exploit. Par exemple, on peut assembler des molécules pour dessiner des carrés, des ronds ou des losanges mesurant 50 millionièmes de mètre de diamètre.
De quoi révolutionner la technologie des puces électroniques et biologiques. On peut aussi construire des capteurs miniatures (photo) dont les électrodes s’excitent en présence d’une et une seule nanoparticule. Un degré de précision à faire pâlir un téléguideur de missiles…
Une bactérie (’spirillum’) et ses quatre flagelles (DR)
Autre défi en cours chez les scientifiques : fabriquer un nanomoteur.
Comme il est impossible de réduire un moteur à explosion à une taille de quelques micromètres, l’idée est de copier un moteur déjà existant chez les microorganismes : le flagelle (photo), sorte de long cil que certaines bactéries agitent pour se déplacer.
Ce moteur biologique fonctionne grâce à un assemblage de protéines capables de tourner les unes autour des autres. Les chercheurs tentent donc de reconstituer dans le bon ordre, pièce par pièce, un tel assemblage.
La manip’ revient, en gros, à construire une maison en lâchant les parpaings depuis un avion. Pas facile, et pourtant les nano-chercheurs parviennent à bâtir quelques semblants de murs. C’est déjà bien !
Avant de laisser la place à son homologue israélien, le professeur Vieu nous offre deux photos magnifiques. La première montre la possibilité d’étirer une molécule d’ADN jusqu’à en faire un fil bien droit.
Sur la deuxième figure un quadrillage presque parfait de cellules. Les chercheurs sont donc capables de déposer une par une des cellules sur un support, bien en ligne, tout en les gardant vivantes. Là encore, une petite révolution dans le monde des outils de recherche scientifique.
En Israël, des « nez électroniques »
Côté israélien on fait aussi du bon boulot :
- Des nez électroniques capables de détecter un cancer à partir de l’air expiré par le patient, ou une bactérie dans un échantillon d’aliment
- Des nanotubes en carbone utilisés dans des assemblages miniatures pour l’électronique et l’informatique
- Des fibres d’un dixième de millimètre de diamètre pour les industries spatiale, aéronautique, textile ou médicale.
En médecine, justement, une des applications les plus fascinantes des nanos réside dans le ciblage des médicaments. En effet, quand vous avalez un comprimé, la molécule qui soigne se balade, transportée par le sang, jusqu’à se fixer sur sa cible… mais aussi là où elle ne devrait pas.
D’où quelques effets secondaires pas simples à maîtriser et parfois dramatiques : un médicament contre le cancer assassine les cellules tumorales comme celles d’à côté qui, parfaitement normales, ne demandaient qu’à vivre en paix.
Avec une nanoparticule savamment conçue, on évite cet inconvénient. On peut par exemple cibler des cellules cancéreuses dans le cerveau. La particule pénètre dans cet organe en traversant une barrière naturelle qui l’isole du reste de l’organisme.
Elle se dirige ensuite vers une cellule tumorale, ouvre tranquillement la porte d’entrée, puis une fois à l’intérieur libère le médicament qu’elle transporte. Et la cellule cancéreuse meurt dans d’atroces souffrances. Le ciblage est parfait, le médicament atteint sa pleine puissance sans aucun inconvénient.
De belles perspectives de rencontre, malgré les circonstances
Voilà ce que les chercheurs israéliens proposeront peut-être au monde médical d’ici quelques années, après quelques mises au point. En attendant, à Toulouse comme en Israël, on se démène pour explorer les pistes fascinantes du monde plus-petit-qu’un-millimètre.
A Toulouse notamment, le terrain libéré par l’explosion de l’usine AZF le 21 septembre 2001 sera bientôt recouvert par un Cancéropôle, ensemble de laboratoires dédié à la recherche contre le cancer. Avec plein de nanoparticules dedans.
Quant au reste de la conférence de lundi, elle s’est poursuivie comme un match amical France-Israël, chacun essayant de donner envie à l’autre de travailler ensemble. J’ai raté la fin car je devais partir en cours, mais ça devait être formidable.
Notamment parce que, comme l’a rappelé un des organisateurs de l’événement, promouvoir une telle rencontre à un tel moment demandait du courage, d’autant qu’« on » a fait pression pour qu’il soit annulé. Mais il paraît que « quoi qu’il se passe dans le monde, la vie continue, la vie économique et la vie scientifique ».
Photos : atomes d’or après une ’surface reconstruction’, vus au microscope électronique -détails, en anglais-(Erwinrossen/Wikimedia Commons), nanoélectrodes pour la détection de biomarqueurs cancéreux (CNRS-LAAS), une bactérie (’spirillum’) et ses quatre flagelles (DR)
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Now future & karpe diem
Now future & karpe diem
Honnêtement, peu importe ce que fait le reste du monde, seul compte la recherche. Si les gens pensaient à inventer l’avenir au lieu de ressasser le passé, ils se foutraient moins sur la gueule...
C’est vrai qu’il peut y a voir des problèmes avec les nanoparticules. C’est petit, c’est invisible, bref ça se faufile partout. Le principe de précaution implique donc qu’Il ne faut pas faire n’importe quoi (gardons un oeil sur Monsanto : D).
Mais d’un autre côté, l’encapsulation de substance active et nocive dans une enveloppe neutre et « intelligente » réduira la pollution et le danger.
Imaginons une nano-capsule qui est non seulement capable de déposer la molécule active au bon endroit, mais aussi de la détruire après un certain temps, et ça réduire fortement la pollution des eaux par les médicaments.
Autre exemple est celui des nanotubes de carbone. Apparemment il existe un risque que cela devienne un nouvel amiante. Mais (en théorie pour l’instant) ils peuvent être si résistants que seule une destruction volontaire et très violente pourrait les réduire à l’état de poussière dangereuse, ce qui est déjà le cas pour de nombreux matériaux qui par contre sont bien moins solide.
La nanotechnologie, du moins sous forme de particule inerte dan un premier temps, sera la technologie, je dirais même la révolution du 21ème siècle. Optique, électronique, médecine, mécanique, construction, cela va accroitre de manière exponentielle les capacités des ordinateurs, des appareils électroniques et même des bâtiments, cela augmentera notre confort et notre espérance de vie, bref globalement cela sera un grand bienfait pour l’humanité digne de l’électricité.
Et à terme on arrivera carrément à la nanite, la nano-machine, un robot microscopique capable de faire... et bien tout ce qu’un robot de cette taille peut faire : micro construction qui en millions d’exemplaires construit une maison au « pixel » près, réparation chirurgicale ultra précise, détection et traitement de substance,
Et dans la vision la plus poussé de la chose, la « compilation de matière » : l’assemblage d’atome basiques pour construire des matériaux... tous les matériaux, à partir d’une soupe atomique que l’on trouve partout, la fin de la pénurie des ressources rares, la fin des conflits pour les minerais précieux, la possibilité de tout créer, l’abondance, ou du moins la suffisance, pour chacun, bref la possibilité à l’homme de tout faire !
Certes, les pessimistes et les dépressifs penseront tout de suite aux militaires, à l’exploitation des hommes et à la mainmise des politiques, et ils auront raison, mais ce n’est pas du ressort de la Science qui n’est ni bonne ni mauvaise, ça sera comme d’habitude de la faute de ce saleté d’humanité.
Sur le thème de la nanotechnologie, avec ses errements, ses horreurs et ses espoirs, mon ouvrage de référence est le sublime roman « L’age du diamant » du maître Neal Stephenson.
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