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Médiateur scientifique

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)

5 commentaires sélectionnés

Portrait de Keldan

De Keldan

Polytoxicomane à temps partiel | 17H07 | 21/01/2009 | Permalien

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.

Portrait de colyne

De colyne

à côté | 17H48 | 21/01/2009 | Permalien

Franchement, je ne trouve pas ça merveilleux. J'ai eu l'occasion d'échanger avec des chercheurs en nano, qui espèrent soigner les maladies (ils ont l'air sincères), mais je les trouve déconnectés de la réalité, et ils m'inquiètent et me font de la peine. Les hôpitaux manquent de moyens et fonctionnent en termes de comptabilité, de lits occupés, etc. Pour peu qu'on soit vieux, sans trop d'argent, ou dans un service surchargé (ce qui est souvent le cas) ce n'est vraiment pas un lieu d'humanité. Alors avant de chercher à faire des prouesses scientifiques, il est urgent d'améliorer déjà nos services de santé, de les rendre humains et accessibles à tous. En plus, la techno-science sert à « guérir » les méfaits qui sont produits par la techno-science elle-même. Car les cancers, ils viennent d'où ? La plupart de nos maladies sont créées par nos modes de vie, notre manière d'être en société. Et on produit toujours plus de techniques, pour faire face aux pollutions, aux maladies, etc. C'est du délire et une fuite en avant. On ferait mieux de s'occuper à retrouver un peu plus d'humanité dans nos vie, à accepter ses limites (la maladie, la mort, la limite de la planète, etc.), à renouer des liens avec soi et avec les autres, à déconstruire cette volonté de tout individualiser et faire de l'humain du carburant pour l'économie… car les nanos, c'est du business en vérité (c'est une super aubaine pour les industriels), et même si ça peut soigner, et rendre immortel ! (et oui, il y a aussi cette idée), je ne suis pas sûre que ça nous apporte plus d'humanité.

Portrait de Chris.A

De Chris.A

Ni pour,ni contre,bien au contraire | 18H05 | 21/01/2009 | Permalien

 » 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 « 

Ce qui est génial avec le progrès, de nos jours, c'est qu'il n'est nullement pensé. Des ondes électromagnétiques qui occupent une place de plus en plus importante, de la prépondérance à venir de la nanoscience, de la pollution ambiante en particules organiques en tout genre, etc. Personne ne réfléchit ou ne semble s'intéresser aux probables mutations que pourraient provoquer ces choses sur notre métabolisme.
Quand bien même mutation serait un gros mot, il y a certaines interactions que l'on ne peut maitriser. Et dans la nature, il n'y a point de réversibilité.
Vous dites qu'on “ connait mal l'effet de certaines particules ‘ en un demi-mot pour ensuite vous extasier, dans une litanie, des avancées techniques des nanoparticules.

Nous courrons décidément vers notre perte à la vitesse de la lumière. Au moins, l'on sera fier d'avoir pu donner le change à la nature.

Portrait de Michael A.

De Michael A.

apprenti-chercheur (futur chômeur) | 19H12 | 21/01/2009 | Permalien

Cet article est très sympathique (si si), mais complètement dénué d'esprit critique. Désolé pour l'auteur.
Les nanos ne sont pas forcément des petites « bébètes sympas » qu'il convient de maquiller/ présenter avec quelques figures de styles. Ce n'est rien de moins qu'une révolution dans les capacités d'organisation de la matière par les hommes. Rien que ça.
Et que font-ils, généralement, les hommes, avec des avancés TECHNOLOGIQUES ? (car on parle ici de technologie et non de science fondamentale)
Des médocs ?
La paix dans le monde ?

Allons allons. Un peu de sérieux et d'honnêteté intellectuelle : ces pauvres savants qui bossent sur ces domaines ne le savent pas encore (ils sont souvent de bonne fois), mais leur petit-joujou ne servira éventuellement l'humanité que dans un deuxième temps.
D'abord, c'est industrie, armement, expérience en grandeur réelle (diffusion dans la société) avant de comprendre que c'était une connerie ; et la réflexion sur les conséquences négatives ou éventuellement les usages utiles (s'il y en a), eh bien ce n'est que dans un deuxième temps.

L'argument du nano médoc, il est servi depuis près de dix ans. Et on approche pas encore quoi que ce soit qui pourrait s'appliquer à un malade… car les risques que les particules de cette taille détruise sa santé sont tout à fait non négligeable.

A par ça, vive la science.

Portrait de siko

De siko

cherche un moyen élégant pour gagne... | 01H42 | 22/01/2009 | Permalien

Je suis un peu sceptique quant au « quelques années ». Actuellement, il existe un peu plus de 500 produits commercialisés dans le monde à base de nanotechnologies, mais il est important de préciser que ceux-ci n'ont strictement rien à voir avec les exemples cités dans cet article. Il s'agit uniquement de nano-poudres qui ont des propriétés différentes réduites en poudre de taille nanométrique que lorsque ces substances sont « compactés ». Par exemple : L'or, qui est inerte chimiquement lorsqu'il se trouve sous forme massive, devient actif, réduit en fine particules de taille nanométrique, sa couleur change également passant du doré : ) au vert. Ça vous dit quelque chose les micro-particules (pollution) ? Il y a une étude qui montre que la dangerosité des poussières est fonction de leur taille, si déjà les micros ne sont pas terribles, je ne vous dit pas ce que ça va donner pour des poussières 1000x plus petites. Imaginez que ces poussières sont tellement fines qu'elles peuvent pénétrer à travers votre peau, pénétrer vos cellules… et peut-être y rester indéfiniment, je suis pas certain que ça leur plaira à vos cellules.

La manipulation d'atome individuellement est une chose extraordinaire, mais uniquement réalisable en laboratoire à des vitesses très très lente et pour un prix exorbitant. Bref, ce n'est pas demain que l'on pourra utiliser cette technique pour produire en masse des circuits intégrés munis de transistors « atomiques ».

Ça fait 50 ans qu'on nous promet monts et merveilles, mais on est juste capable actuellement d'utiliser industriellement ces techniques pour faire de la poudre ! Les nano-robots, dans 500 ans peut-être… ben oui, les nano-robots pour qu'il puisse servir à quelque chose, il faut les produire en masses, on parle d'armées composées de milliers, voir de millions d'individus et ils n'ont pas encore la moindre idée sur le sujet pour en produire un seul, si ce n'est les fameuses flagelles ou les nano-moteurs dont on nous parlait déjà il y a 10 ans.

Bon, reconnaissons quand-même que les progrès dans cette discipline a de nombreuses retombées sur d'autres sciences, le microscope à effet tunnel permet d'avoir des résolutions bien supérieurs à sa version électronique. Ce qui permet, par exemple, d'observer la matière à des résolutions inégalées, et ainsi mieux comprendre une myriade de phénomènes.

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