Nanotechnologies

[canardos]

dans Futura Sciences:

[center]Les nanotubes de carbone franchissent avec succès les premiers tests in vivo[/center]

Extrait du BE Etats-Unis N°60 - Ambassade de France aux Etats-Unis, le 23/12/2006
Des chercheurs de l'Université de Rice à Houston et du Texas M.D. Anderson Cancer Center ont commencé des expérimentations in vivo sur l'animal pour étudier la toxicité des nanotubes de carbone.

Ils ont injecté des nanotubes directement dans la circulation sanguine d'animaux de laboratoire et constaté qu'il n'en résultait aucun effet immédiat sur leur comportement et leur santé apparente.

Ils ont observé que les nanotubes étaient présents pendant plus d'une heure dans le système sanguin, avant d'être éliminés par le foie. Ils ont analysé les tissus d'une douzaine d'organes et n'ont trouvé de quantité significative de nanotubes que dans le foie, qui joue donc bien son rôle de purification du sang. Au bout de 24 heures, les chercheurs ont aussi mis en évidence des traces de nanotubes dans les reins, soit un autre chemin naturel d'élimination, mais en revanche rien de décelable dans les autres tissus.

Ces expériences ont été réalisées en observant la fluorescence des nanotubes qui émettent dans le proche infra-rouge. Cette propriété, mise en évidence en 2002 par la même équipe de Rice University, n'est pas affectée lorsque les nanotubes sont injectés dans l'organisme et permet donc de suivre le cheminement des nanotubes dans le système circulatoire et de les mettre en évidence dans les tissus par observation au microscope.

Les chercheurs vont maintenant s'intéresser aux effets à plus long terme de la présence de nanotubes dans l'organisme d'animaux de laboratoire. Ces travaux sont particulièrement importants dans la mesure où on envisage d'utiliser les nanotubes de carbone dans plusieurs applications bio-médicales, comme notamment la vectorisation de médicaments ou encore pour l'imagerie, qui nécessitent de les injecter dans le corps du patient : il est donc essentiel d'apporter la preuve que ces nano-objets peuvent être éliminés et qu'ils ne sont responsables d'aucun effet secondaire.

Par Roland Hérino

[canardos]

sur le site du CNRS, une autre utilisation possible de l'or sous le socialisme

19 décembre 2006

[center]Nanosciences : la ruée vers l'or[/center]

Le métal précieux pourrait briller là où on ne l'attend pas… Santé, biologie, nouveaux matériaux, systèmes optiques et électroniques révolutionnaires, lutte contre la pollution : les nanoparticules d'or s'apprêtent à bouleverser un grand nombre de domaines scientifiques et technologiques. En pointe au niveau européen, les laboratoires français de tous horizons concernés par la recherche dans ce domaine se sont réunis à Paris, sous l'égide du groupement de recherche « GdR Or-Nano » qui vient d'être créé par le CNRS. Il s'agissait d'établir un état de l'art des recherches menées en France et de présenter les principaux résultats, en particulier dans les domaines de la synthèse des nanoparticules d'or, de la catalyse par l'or, ainsi qu'en physique et en biologie.

VIDEO :
Reportage au laboratoire de réactivité de surfaces – Paris :
« Catalyse : quand l'or élimine le CO »
Pour voir la vidéo, cliquez sur : http://www.insp.jussieu.fr/or-nano/presse

Longtemps employé dans la bijouterie mais aussi en décoration, les médecins en Inde, en Egypte en Chine en connaissaient dès l'antiquité les vertus thérapeutiques. L'or témoigne aujourd'hui d'un renouveau scientifique à la fois étonnant et spectaculaire : circuits électroniques ultra miniaturisés avec des « nanocables » d'or, masques de protection plus efficaces, pots catalytiques moins chers, nouveaux traitements des cellules cancéreuses, etc. Grâce à sa non-toxicité, sa puissance en catalyse, sa biocompatibilité et ses propriétés optiques, l'or sous forme de nanoparticules (d'une taille inférieure à 10 nm) ouvre depuis 20 ans un vaste champ de recherches et d'applications à des dizaines d'équipes de recherche dans le monde.

A l'échelle du millionième de millimètre

Un millionième de millimètres… A cette échelle (10-9 m), l'or reste un métal très précieux, mais pas pour les raisons qu'on lui connaît traditionnellement. D'abord il change spectaculairement de couleur, passant du doré chatoyant au rouge ou au violet. Les nanoparticules d'or sont utilisées couramment dans l'industrie cosmétique. Mais la recherche va beaucoup plus loin et donne lieu à une mobilisation pluridisciplinaire très forte. En effet, les particules d'or de taille nanométrique ont des propriétés exceptionnelles, tant dans les domaines de la physique et de la chimie, que de la biologie.

Un « nano-objet » précieux

Chimistes, physiciens, biologistes… 130 chercheurs de 40 laboratoires français ont partagé leurs résultats les 27 et 28 novembre 2006 à l'Institut Poincaré (Paris) sous l'égide du CNRS dans le cadre du groupement de recherche « GdR OrNano ». Ce groupement rassemble, à l'initiative de Catherine Louis, directrice de recherche au laboratoire de réactivité de surface (CNRS-Université Pierre et Marie Curie), des spécialistes de disciplines très différentes, chimie, physique, biologie, intéressés par le même « nano-objet » : les nanoparticules d'or. Objectif : faciliter les échanges scientifiques pour faire avancer la recherche fondamentale et accélérer les retombées technologiques de l'or dans des domaines aussi variés que l'optique, l'électronique, la santé, la chimie, l'environnement, etc.

« Nous sommes à un tournant dans cette discipline », explique Catherine Louis, « et l'étude des nanoparticules d'or est essentielle car cet élément remarquablement stable, et dont on connaît depuis longtemps les propriétés à l'échelle macroscopique, présente, à l'échelle nanométrique, une réactivité qui donne naissance à des comportements inattendus. »

Deux journées riches en résultats

Les avancées en recherche fondamentale sont multiples : dans la synthèse de particules, le contrôle de leur taille et leur dépôt sur des substrats solides, la synthèse de colloïdes, les méthodes de caractérisation, les propriétés optiques et électroniques, la réactivité de surface, le comportement des nanoparticules d'or en milieu biologique et le contrôle de leur impact sur la santé et l'environnement. Exemples particulièrement prometteurs dans les laboratoires de recherche : l'emploi de nanoparticules d'or comme « missiles » pour détruire les cellules cancéreuses de façon moins intrusive que la chimiothérapie ou la radiothérapie classique, pour la catalyse dans des réactions d'intérêt environnemental .

Ces deux journées ont permis d'établir un état de l'art des recherches menées en France dans le domaine des nanoparticules d'or en chimie, biologie et physique et d'initier de nouvelles collaborations. De nombreux résultats obtenus par les équipes françaises ont été mis en évidence en synthèse des nanoparticules d'or, en matière de catalyse par l'or, en physique et en caractérisation, ainsi qu'en biologie (voir le document ci-joint).
« Des avancées prometteuses à court ou à moyen terme » conclut Catherine Louis.

[canardos]

[center]Nanotechnologie : des sphères et des cubes sur mesure[/center]

Par Jean-Luc Goudet - Futura-Sciences, le 10/01/2007

Une technique novatrice, consistant à désagréger une nanostructure préalablement assemblée, permet de fabriquer des sphères et des cubes nanométriques parfaitement calibrés.

Créer des nano-objets de formes et de tailles précisément déterminées intéressent un nombre croissant de scientifiques et d’ingénieurs pour transporter des agents pharmacologiques, encapsuler des enzymes ou construire des nanostructures plus grandes. La plupart des procédés actuels consistent à inciter des molécules à s’assembler entre elles. Mais la maîtrise de cette méthode est extrêmement délicate et les dimensions finales de ces objets poreux manquent souvent de régularité.

À l’université du Minnesota, Andreas Stein et son équipe ont testé la voie inverse : partir d’une structure de plus grande dimension et la découper en morceaux. Le succès était au rendez-vous, avec des nanosphères et des nanocubes de dioxyde de silicium de tailles uniformes.

Moulez, chauffez, démoulez…

La méthode, cependant, est loin d’être simple. La nanosculpture se mérite… La recette commence par un auto-assemblage de minuscules sphères en plastique, plus précisément en polyméthylméthacrylate (PMMA). Entre elles se forment des espaces vides, les uns tétraédriques, les autres octaédriques, que les chimistes emplissent d’un mélange, contenant un composé organosilicé, de l’acide oxalique et un surfactant. Le tout se solidifie en un gel. Un bon coup de chaleur fait fondre le PMMA et disparaître le surfactant. Le composé organosilicé, lui, se transforme progressivement en dioxyde de silicium. Il reste bientôt un treillis formé de tétraèdres et d’octaèdres réunis par de fines attaches.

La transformation du composé organosilicé en dioxyde de silicium se poursuit et le treillis finit par de désagréger à mesure que les tétraèdres et les octaèdres se détachent les uns des autres. Ces petites structures continuent se contracter, les tétraèdres devenant pratiquement sphériques et les octaèdres à peu près cubiques.

Le tour est joué. Il n’y a plus qu’à servir froid… L’équipe a travaillé quelques variantes de sa recette. En modifiant les composition de départ, on peut contrôler dans une certaine mesure la taille et la forme des nanoparticules finales et quelques ingrédients peuvent être ajoutés. Avec ces briques bien calibrées, il ne reste plus qu’à fabriquer ensuite des structures plus complexes…