4 mars 2015
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L’intérieur du corps humain est parcouru par un immense et complexe réseau de tuyauterie. Mis bout à bout, l’ensemble des vaisseaux sanguins et capillaires d’un adulte auraient une longueur de plus de 90 000 km ! Et comme toute tuyauterie, avec le temps, elle finit par s’encrasser et parfois, c’est la catastrophe : un caillot vient obstruer une partie du réseau provoquant crise cardiaque, embolie pulmonaires, thrombose ou AVC.
A l’institut de recherche du complexe hospitalisier Houston Methodist, Paolo Decuzzi et son équipe cherchent à mettre au point un procédé novateur qui permettrait de dissoudre très rapidement les caillots : des nanoparticules magnétisées !
Ces dernières sont composées d’oxyde de fer et de t-PA1 recouvertes d'albumine, une protéine que l’on trouve naturellement dans le sang : cela donne aux nanoparticules le temps d’atteindre et de traiter le caillot avant d’être détectées par le système immunitaire.
En pointant un flux magnétique sur l’endroit à traiter, les nanoparticules vont se concentrer au niveau du caillot et libérer l’enzyme t-PA. Des essais in vivo sur des rongeurs ont déjà été réalisés et ce procédé a permis de dissoudre mille fois plus rapidement qu’auparavant le caillot sanguin tout en maintenant au minimum l’exposition de l’organisme au t-PA.
Les chercheurs ont également compris que la dissolution pouvait encore être accélérée (jusqu’à près de 10 000 fois) en augmentant localement la température (environ 40°C) grâce à des champs magnétiques supplémentaires.
Paolo Decuzzi et son équipe sont très confiants quant aux résultats positifs qu’ils devraient obtenir lors de prochains essais sur l’homme.
1 t-PA (activateur tissulaire du plasminogène, une enzyme que l’on trouve également dans le sang, déjà utilisée pour dissoudre les caillots, mais dangereuse pour les patients en cas d’hémorragie).
Liens :
Publication sur le site Houston Methodist (lire – en anglais)
Publication scientifique sur le site Advanced functional Materials (lire – en anglais)
Des nanoparticules magnétisées accélérer la réparation osseuse (lire - en anglais)
Publié par Viotti Philippe
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15 septembre 2014
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Détecter une tumeur de moins de 5 mm jusqu’à 20 mm sous la peau à l’aide d’un film nano technologique très fin : voici une nouvelle arme qui pourrait venir compléter l’arsenal médical dans la lutte contre le cancer du sein. Jusqu’à présent, des tumeurs aussi petites demeuraient indétectables à la palpation.
Le Professeur Ravi F. Saraf et son équipe de chercheurs du centre de nanosciences de l’Université du Nebraska ont mis au point un film facile à fabriquer, constitué de polymères et de nano particules.. Ce dispositif qualifié par les chercheurs de « peau électronique », soixante fois plus fin qu’un cheveu humain, imite le sens du toucher avec une sensibilité grandement accrue. En appliquant une pression sur une région du sein, le film peut détecter la très faible résistance offerte à la pression par la tumeur.
Le film est fabriqué par déposition de couches de polymères par enduction centrifuge sur un substrat en oxyde d'indium-étain (l’une des deux électrodes). Des couches constituées de nano particules d’or ( 10 nm) et de sulfure de cadmium (3 nm) sont incluses dans le millefeuille de polymères. La couche supérieure est une feuille d’ aluminium (l’autre électrode).
Pour les premiers tests, une réplique de sein en silicone, de même type que celles qui sont utilisées par les étudiants en médecine , a permis de démontrer la viabilité de leur procédé.
Si les tumeurs sont détectées alors que leur taille est comprise entre 5 et 10 mm, on pourrait ainsi établir un diagnostic précoce : pour les patientes les soins seraient moins lourds et les chances de guérison augmentées (Le taux de guérison est de 94% lorsque la tumeur détectée fait moins de 10mm). Les chercheurs estiment que leur film pourrait également aider à diagnostiquer précocement les cancers de la peau (mélanomes).
Pour une application concrète de leur invention, le Professeur Ravi a imaginé un appareil électronique ressemblant à un stéthoscope relié à un écran (ordinateur ou smartphone) que n’importe quel médecin pourrait utiliser pour un contrôle de routine. La mise au point du prototype devrait nécessiter une année et plus d’un million et demi de dollars d’investissement.
Liens :
Actualité publiée sur le site d’ACS (– en anglais)
Publication sur le site ACS Advanced Materials & Interfaces ( – en anglais)
Publié par Viotti Philippe
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Nano - Santé
8 août 2014
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Guosong Hong et son équipe de chercheurs du Hongjie Dai's research lab (Université américaine de Stanford) ont présenté leurs travaux sur une nouvelle technique non invasive pour visualiser le flux sanguin au sein d'un cerveau en vie.
En combinant un laser dans le proche infrarouge NIR IIa (ondes infrarouges comprises entre 1300 et 1400nm) et des nanotubes de carbone, les scientifiques ont pu visualiser le réseau sanguin complet jusqu'à 3 mm sous la peau et le crâne. On peut même distinguer très nettement des capillaires (les plus petits vaisseaux sanguins) qui ne font que quelques microns de diamètre dans lesquels les globules rouges pour pouvoir s'y déplacer.
Les scientifiques espèrent utiliser leur découverte pour aider à traiter les patients qui souffrent de migraines chroniques ou autres maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzeihmer.
En améliorant encore cette technique, Guosong Hong envisage déjà l'étape suivante qui consistera à suivre en temps réel l'activité de chaque neurone.
Déplacement des glbules rouges dans les capillaires
Publié par Viotti Philippe
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Nano - Santé
9 juillet 2014
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Insérer une prothèse dans le corps humain est une opération délicate : en plus de l'opération chirurgicale elle-même, la prothèse peut servir de point d'entrée pour les bactéries.
En incorporant des nanoparticules d'or au sein d'un revêtement de dioxyde de titane recouvrant une prothèse en titane, des chercheurs chinois de l'université des céramiques de Shangaï (un département de l'Académie des Sciences Chinoise) pensent avoir trouvé une nouvelle voie pour protéger les patients d'une infection post-opératoire.
Un objet recouvert de dioxyde de titane, exposé à la lumière, tue les bactéries parcourant sa surface. C'est un catalyseur de lumière qui absorbe les photons. Lorsque cela se produit, les membranes des bactéries se voient littéralement voler leurs électrons par le dioxyde de titane qui est devenu un accepteur d'électrons. La membrane destabilisée finit par être perméable et la bactérie meurt. Malheureusement, une fois la prothèse placée à l'intérieur du corps, elle ne peut plus recevoir de lumière et cette protection est perdue.
Intervient alors l'innovation présentée par les chercheurs chinois : inclure des nano particules d'or à la surface de la prothèse. Ces dernières vont devenir à leur tour des accepteurs d'électrons grâce à un phénomène appelé résonance localisée des plasmons de surface. Les électrons se mettent à osciller à la limite entre les deux matériaux (l'or et le dioxyde de titane ici) permettant aux nano particules d'or de voler à leur tour les électrons aux membranes des bactéries.
Les essais menés conjointement sur des bactéries E. Coli et des staphylocoques dorés ont démontré l'efficacité du procédé.
Une bonne nouvelle et une voie prometteuse pour le combat contre les bactéries au moment où les annonces concernant l'augmentation de leur résistance aux antibiotiques se font de plus en plus alarmantes. Dans le registre des bonnes nouvelles, une autre équipe a
Liens :
Site de l'université des céramiques de Shangaï (- en anglais)
Publication scientifique sur Applied Physics Letters (- en anglais)
Publication sur AIP publishin (- en anglais)
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9 juin 2014
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Le cancer du pancréas demeure l'un des plus implacables : le taux de survie des personnes diagnostiquées ne dépasse toujours pas les 5% après 5 ans.
Des équipes conjointes de l'Université de Rice et du Centre de Recherche Anderson contre le Cancer dépendant de l'Université du Texas explorent une nouvelle voie pour atteindre les tumeurs du pancréas.
En raccourcissant des nanotubes de carbone purifiés1 (produits grâce à un procédé novateur récemment mis au point par des scientifiques de l'université de Rice) puis enduits de polyéthylène imine (PEI), les chercheurs ont déterminé qu'il serait possible d'atteindre le coeur même des cellules cancéreuses pour y relâcher les substances nécessaires à leur éradication.
En utilisant des ultrasons comme déclencheur, en agitant les nanotubes, les médicaments préalablement logés dans ces derniers seront ainsi diffusés au plus près du noyau des cellules tumorales.
Les soins chimiothérapeutiques actuellement prescrits ont beaucoup de mal à passer les barrières biologiques et moléculaires. Les nanotubes présentés par les chercheurs de Rice (50 nm au maximum) pourraient passer sans problème dans les minuscules interstices des parois des vaisseaux sanguins et s'infiltrer au sein des cellules cancéreuses.
Nous n'en sommes pour l'instant qu'aux premiers stades de cette piste prometteuse mais contre ce type de cancer agressif, toute nouvelle avancée est porteuse de grands espoirs.
1 - débarrassés de toute trace de fer (résidus restant collés aux nanotubes après leur fabrication) qui pourrait s'oxyder.
Liens :
Publication scientifique (lire - en anglais)
Site de l'université de Rice (lire - en anglais)
Centre de Recherche Anderson (lire - en anglais)
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22 mai 2014
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La recherche contre le cancer fait de prodigieux progrès. Tout juste après l'annonce d'une rémission spectaculaire d'un cancer de la mœlle osseuse après injection massive de virus modifiés de la rougeole, une autre annonce prometteuse vient d'être publiée dans la revue Nano Letters par des chercheurs de l'ICFO, l'Institut des Sciences Photoniques (un Institut de recherche à but non lucratif installé dans des locaux de plus de 14.000m2 à Castelldefels près de Barcelone).
Grâce à un nouveau "laboratoire sur une puce électronique" (lab-on-a-chip), les chercheurs ont été capables de détecter des marqueurs spécifiques (des protéines) qui circulent dans le sang. Ils signalent la présence de cellules cancéreuses au tout début de leur développement alors qu'elles sont encore très peu nombreuses.
Fonctionnement du dispositif :
On y dépose une goutte de sang qui va passer dans un réseau de micro-tubes. Le nano-lab va ensuite procéder à de multiples analyses. Les nano particules d'or déposées à la surface de la puce électronique et placées dans une configuration spécifique vont attirer les marqueurs protéiques du cancer.
En analysant des modifications de la propagation de la lumière provoquées par la présence de ces marqueurs (phénomène dit de "résonance plasmonique de surface"), le nano-lab va pouvoir déterminer la concentration de ces derniers dans le sang. Pour simplifer, les nano particules d'or se comportent comme des nano lentilles optiques.
Le médecin pourra déterminer en seulement quelques minutes si le patient risque ou non de développer un cancer.
Les avantages offerts par ce type de technologie seront décisifs dans la lutte contre la maladie :
- possibilité de faire un diagnostic rapide (quelques minutes) très précoce et de soigner le patient avec des traitements moins contraignants pour ce dernier et une efficacité accrue. Cela permettrait également de soigner les malades dans des pays en voie de développement grâce à des traitements moins coûteux.
- faibles coûts de fabrication (et espérons-le) faible prix à la vente.
- possibilité d'équiper rapidement de nombreux hôpitaux et laboratoires.
Liens:
Publication scientifique sur le site Nano Letters ( lire - en anglais)
Site de l'ICFO (lire - en anglais)
Publication scientifique sur le traitement viral contre le cancer (lire - en anglais)
Présentation du groupe de recherche en plasmonique par Romain Quidant (ICFO)
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18 mai 2014
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La société américaine STF Technologies LLC développe une nouvelle génération de gants à usage médical capables de résister à la piqûre d'une aiguille.
Plus de 350.000 blessures par piqûre en milieu médical ont été recensées l'an dernier aux Etats-Unis; entre 100 à 200 personnes meurent suite à ces blessures.
En France, dans un seul hôpital parisien, ont été recensées en une année.
Un a recensé entre 0,41 et 0,98 blessures par piqûre d’aiguille par travailleur chaque année.
Les nouveaux gants présentés par STF Technologies sont renforcés par un matériau nano composite : une partie finement tissée est intercalée avec un fluide durcissant en cas de lésion du tissu (Shear Thickening Fluid). Si une aiguille commence à percer le gant, celui-ci va se mettre à durcir à l'endroit même où la piqûre se produit et empêchera l'aiguille d'aller plus loin.
Les chercheurs veulent offrir au personnel médical un gant de protection capable de résister comme le font les gants de protection utilisant de la céramique tout en gardant la finesse et la souplesse des gants actuellement utilisés.
La société a été récompensée par la NSF (National Science Foundation, une agence indépendante du gouvernement américain) : un prix doté de 225.000$ a été octroyé à STF Technologies pour la qualité de ses recherches et les aider à développer rapidement leur technologie.
Le marché des gants de protection aux USA est estimé à près d'un milliard de dollars par an.
Liens :
Site de STF Technologies (- en anglais).
Site de la National Science Foundation (NSF) (- en anglais).
Dotation de la NSF pour STF (- en anglais).
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18 mai 2014
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Une première pour le Vietnam vient d'être annoncée à Hô-Chi-Minh-Ville (Saigon) : une entreprise va lancer sur le marché de la cosmétique une nouvelle gamme de produits incluant des nanoparticules d'or.
Le Saigon Hi-Tech Park's research and development centre (SHTP) s'est associé avec le fabricant Moria Phuong Vy Ltd Company pour mettre au point une nouvelle gamme de soins pour la peau. Le SHTP se chargera de fournir Moria Phuong Vy en nanomatériaux.
Le fabricant va tout d'abord utiliser le stock de nanoparticules déjà produit par le SHTP. En cas de succès, Moria Phuong Vy devrait s'associer avec le Centre de recherches pour créer une nouvelle société spécialisée dans les cosmétiques incluant des nanomatériaux.
Liens :
Présentation du Saigon's Hight Tech PArk (- en anglais)
Article source (Vietnam breaking news) (- en anglais)
Site du fabricant Moria Phuong Vy Ltd Company (- en vietnamien)
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15 mai 2014
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Récemment la presse s'est fait l'écho d'une alerte lancée par l'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) dans une publication datée du 30 avril concernant la résistance aux antibiotiques qui prend une ampleur mondiale.
Malheureusement, aucun des articles à ma connaissance n'a approfondi le sujet, ni mentionné les différentes pistes déjà à l'étude pour faire tomber cette résistance.
David Drouin, jeune chercheur québecois de 19 ans, a démontré l'efficacité d'une nouvelle méthode qui affaiblit les bactéries sans les tuer en combinant huile essentielle et probiotique : l'organisme peut ensuite s'en débarrasser et les bactéries ne développent pas de résistance.
Autre pistes parmi beaucoup d'autres, le décryptage du langage (chimique) des bactéries : en brouillant leur langage, les bactéries ne pourraient plus savoir qu'elles sont "agressées" par l'antibiotique et ne développeraient plus de résistance.
Une nouvelle voie :
Enfin, et nous replongeons à l'échelle du nanomètre pour cette actualité, des chercheurs ont créé des nano-éponges. A l'UCSD (L'université de Californie à San Diego), Liangfang Zhang et son équipe explorent une autre voie : neutraliser (en les absorbant) les toxines produites, entre autres, par les bactéries. Ils viennent de publier leurs résultats dans la revue Nature Nanotechnology.
Leurs essais très encourageants, conduits sur des souris, ont pu déjouer l'action de toxines qui détruisent les cellules en creusant des trous dans leur membrane. De plus, avec ce même procédé, il est possible de neutraliser différents types toxines présentes dans le sang : il n'est pas nécessaire de créer une nano-éponge spécifique.
Des nano-éponges biodégradables :
D'une taille moyenne de 85 nanomètres, elles sont fabriquées avec des nanoparticules de polymères biodégradables. Elles sont ensuite "dissimulées" (un camouflage astucieux) dans une membrane de globule rouge. Les chercheurs pensent pouvoir mettre plus de 3000 nano-éponges dans cette membrane. Elles sont ensuite introduites dans la circulation sanguine et vont absorber en passant près d'elles les toxines présentes dans le sang. Une fois remplies, le foie se chargera de les évacuer.
Selon le professeur Liangfang Zhang, les tests sur l'animal ont montré que leur procédé était particulièrement efficace contre les infections à staphylocoques. Les nano-éponges pourront également s'attaquer aux toxines présentes dans le venin de certains animaux.
Les essais cliniques sur l'homme seront prochainement lancés.
La guerre contre les bactéries fait rage, nous fourbissons nos nouvelles armes !
Liens :
Rapport de l'OMS sur la résistance aux antibiotiques (lire - en français).
Article et vidéo concernant David Drouin et ses recherches (lire - en français)
Article de l'ASP concernant la recherche sur le language des bactéries (lire - en français)
Publication sur le site de l'UCSD (lire - en anglais).
Publication scientifique dans Nature Nanotechnology (lire - en anglais)
Publié par Viotti Philippe
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30 avril 2014
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Dans le dernier rapport du Congrès des Neurochirurgiens (organisme américain), publié dans le journal officiel Neurosurgery (mai 2014), le graphène est présenté comme un futur allié de choix dans le traitement du cerveau humain. Que ce soit pour la prévention ou les soins, le graphène offre un grand potentiel dans le développement de nouveaux outils médicaux.
Traitement des cancers : les neurochirurgiens pensent l'utiliser pour obtenir une imagerie précise des tumeurs cérébrales. Des nanoparticules à base de graphène ont été étudiées pour leurs propriétés fluorescentes, photoacoustiques et de résonance magnétique. Les résultats obtenus lors d'essais in vivo sont prometteurs.
Suivi des patients : les nouvelles générations de capteurs et d'implants miniaturisés seront beaucoup plus précis et moins invasifs, réduisant la gêne pour le patient; le suivi de l'état de santé des personnes soignées sera amélioré. Les malades pourraient être reliés à de véritables mini laboratoires (labs on a chip ou "labos de la taille d'une puce électronique") qui feront des analyses en temps réel et indiqueront tout changement d'état physiologique au personnel soignant.
On pourrait également améliorer les sondes et les implants pour le traitement, par exemple, de l'épilepsie ou de la maladie de Parkinson.
Régénération des neurones : le graphène pourrait servir de support pour que l'on puisse aider l'organisme à fabriquer de nouveaux réseaux neuronaux dans des parties endommagées.
Interventions chirurgicales : ce matériau prometteur pourrait également fournir aux chirurgiens de nouveaux instruments plus solides et plus légers (et moins coûteux que le titane actuellement utilisé). On attend ainsi l'arrivée de nouveaux outils pour les chirurgies de la colonne vertébrale.
Toutefois, les applications concrètes vont mettre plusieurs années avant d'être opérationnelles. Et bien qu'ayant été montré comme bio-compatible, le graphène doit faire l'objet de nombreux tests. Il faut notamment évaluer les effets à long terme d'un implant constitué de graphène dans l'organisme.
Note sur le graphène : c'est un nano matériau constitué d'un maillage de carbone épais d'un seul atome. Il est reconnu pour sa solidité, sa souplesse et sa grande conductivité électrique. Nous n'avons encore découvert à ce jour qu'une petite partie de ses propriétés et les futures applications envisagées sont innombrables.
Ses découvreurs l'ont identifié en effeuillant du graphite avec un simple morceau de scotch sur lequel restait collé la feuille de graphène. Andre Geim et Konstantin Novoselov ont reçu le prix Nobel de physique en 2010 pour leur découverte.
Liens :
Publication dans le journal Neurosurgery (- en anglais).
Site du Congrès des Neurochirurgiens (- en anglais).
Publié par Viotti Philippe
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