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La médecine, cocon de l’innovation nanotechnologique

Posté le par Pierre Thouverez dans Innovations sectorielles

Les différents domaines de la médecine - détection, prévention, opérations, ciblage… - sont très impactés par les progrès des recherches sur les nanomatériaux. Les innovations qui en découlent défient l’imagination, car les chercheurs travaillent à une échelle totalement nouvelle.

Les quantum dots

Le quantum dot ou boite quantique est une nanostructure de semi-conducteurs. Ces nanocristaux présentent des propriétés de fluorescence qui intéressent les chercheurs, pour l’imagerie cellulaire notamment. En effet, ils émettent un signal très lumineux et stable dont la couleur varie en fonction de leur taille. Aussi, ces quantum dots ont la capacité d’émettre dans l’infrarouge, ce qui permet la visualisation de tissus très profonds.

Bio-puces à ADN

La bio-puce à ADN est un ensemble de molécules d’ADN fixées en rangées ordonnées sur une petite surface qui peut être du verre, du silicium ou du plastique. Autour de ce concept, un ensemble de techniques font l’objet de recherches: l’idée est d’analyser à la plus petite échelle possible les cellules ainsi que les protéines. Les chercheurs développent également en parallèle des biopuces à ADN des puces à cellules et des puces à protéines.

Dans la même veine, les nanoparticules fonctionnalisées permettent le marquage biologique – in vivo et in vitro – d’autres objets biologiques.

Enfin, ces nanostructures sont également des sondes à l’échelle de l’ADN, participant ainsi au développement exceptionnel que connaît la génomique, le diagnostic génétique ou immunologique.

L’imagerie moléculaire

Cette technique pourrait permettre de déceler les tumeurs à un stade impossible à imaginer aujourd’hui. En effet, l’imagerie optique de fluorescence permet d’envisager le ciblage et la détection précise d’organes ou de cellules spécifiques, comme des cellules cancéreuses.

Autre application de cette technologie, le guidage des biopsies ainsi que de certains gestes chirurgicaux.

On estime qu’avec des nanoparticules de 5 à 10 nanomètres il sera bientôt possible d’explorer les cellules avec une finesse jamais atteinte.

Les implants

Les nanotechnologies permettent la mise au point d’implants miniaturisés qui donnent à ce dernier un champs d’action nouveau.

Prenons l’exemple récent d’un pansement articulaire mis au point par une équipe de chercheurs de l’Inserm. Ces derniers ont développé un implant ostéoarticulaire capable de régénérer une articulation endommagée. Comme un pansement. Il se compose de deux couches successives:

  • La première sert de support comme dans un pansement classique, elle est composée de nanofibres de polymères et de petites vésicules contenant des facteurs de croissance en quantités similaires à celles que nos cellules sécrètent elles-mêmes.
  • La seconde est une couche d’hydrogel chargée d’acide hyaluronique et de cellules souches provenant de la moelle osseuse du patient lui-même, ce sont ces cellules qui, en se différenciant en chondrocytes (cellules qui forment le cartilage) vont régénérer le cartilage de l’articulation.

On imagine bien la révolution que cette technologie pourrait constituer pour le traitement des maladies articulaires.

Bien d’autre innovations, et notamment le développement des nanobiotechnologies, laissent entrevoir aux chercheurs des avancées importantes. On peut citer par exemple la Résonance Plasmonique de Surface (SPR), pour mesurer les interactions moléculaires, ou encore la PCR, qui permet la quantification d’acides nucléiques.

Pour aller plus loin

Posté le par Pierre Thouverez


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