Quinze petits droséras perchés sur le rebord d'une fenêtre, recueillir la lumière du soleil et manger de la viande dans le laboratoire de Mingjun Zhang sur le campus de Knoxville de l'Université du Tennessee. Les droséras sont carnivores, consommer des insectes en les capturant avec de petites boules adhésives au bout de leurs tentacules.

Les tentacules et leurs propriétés adhésives peuvent être la conception de la nature pour attraper des insectes, mais l'équipe de recherche de Zhang espère qu'un jour, ce même adhésif pourra aider à fixer la hanche de remplacement de votre grand-mère ou votre genou artificiel sans craindre que votre corps ne le rejette.

Le chercheur post-doctoral Scott Lenaghan a expliqué que l'idée derrière cette recherche au Nano Bio-systems and Bio-mimetics Lab est d'apprendre des principes biologiques et d'appliquer l'ingénierie en cours de route pour développer un produit final qui utilise ces composés et principes pour faire avancer la technologie. .

Trouver des biomatériaux organiques

L'objectif du laboratoire est d'étudier le matériel biologique à l'échelle nanométrique - un million de fois plus petit qu'un grain de sable - dans l'espoir d'imiter ce que la nature a fait pendant des millions d'années et de l'appliquer à la vie quotidienne, tout comme les oiseaux qui planent ont inspiré la création des avions.

Dans les opérations de remplacement médical, "vous avez besoin de quelque chose que les cellules peuvent reconnaître et auxquelles s'attacher, " dit Lenaghan. Avec le droséra, les chercheurs ont peut-être trouvé cela, car les nanoparticules dans son adhésif sont facilement reconnues par les cellules humaines.

En plus des recherches sur les étonnantes propriétés adhésives du droséra carnivore, Zhang et ses collègues explorent les nanoparticules trouvées dans le lierre anglais. Ces particules peuvent diffuser la lumière, et peut éventuellement être une alternative aux nanoparticules métalliques actuellement utilisées dans les crèmes solaires, dit Lenaghan. Les chercheurs ont rendu compte de leurs travaux, soutenu par des subventions de la National Science Foundation (NSF) et du Army Research Office, dans un article de 2010 dans le Journal de nanobiotechnologie .

Utilisations médicales

Dans la revue d'août 2010, Le groupe de Zhang a publié l'article "Nanofibres et nanoparticules de l'adhésif de capture d'insectes du droséra (Drosera) pour la fixation cellulaire". Les chercheurs ont rapporté que les nanofibres et les nanoparticules naturelles de l'adhésif sécrété du droséra présentent une compatibilité élevée pour la fixation des cellules.

Lenaghan note également que les nanofibres pourraient potentiellement être utilisées sur des pansements adhésifs pour améliorer la cicatrisation des plaies en recouvrant les coupures de matériaux biologiques qui excitent l'activité cellulaire, au lieu de simplement couvrir une plaie avec du coton.

La colle de droséra a des qualités "Spiderman". Par exemple, il peut s'étirer jusqu'à un million de fois sa taille normale. La plupart des élastiques peuvent s'étirer jusqu'à environ six fois leur longueur d'origine. Cette élasticité remarquable fait de la rosée adhésive sécrétée par la plante un choix potentiellement efficace pour le revêtement de pièces de rechange du corps, régénérer les tissus mourants, cicatrisation des plaies et amélioration des adhésifs synthétiques. Le matériau est si collant et élastique qu'il est également économique - moins d'un microlitre (0,002 cuillère à café) couvrirait 25 millimètres carrés (environ 0,04 pouce carré).

Le laboratoire de Zhang collabore avec le département de biotechnologie végétale de l'Université du Tennessee pour faire pousser des droséras dans la serre du département et l'équipe utilise les ressources d'imagerie de la Michigan State University pour observer et enregistrer ses découvertes.

Autres utilisations

Alors que les applications médicales des nanoparticules continuent de se développer, l'une des principales utilisations des nanoparticules aujourd'hui est en cosmétique. Les nanoparticules garantissent que les multiples ingrédients interagissent de manière appropriée pour produire des effets lissants et éclatants.

« Nous avons été contactés par plusieurs sociétés cosmétiques qui nous demandent nos recherches et leurs applications, " dit Lenaghan.

Les recherches sur le droséra et le lierre anglais dans le laboratoire de Zhang font partie d'un domaine en pleine croissance de matériaux de « nouvelle génération » qui ont un large impact interdisciplinaire. L'espoir est de remplacer les nombreux produits synthétiques que nous utilisons quotidiennement par des substances naturelles.

« Dans le scénario idéal, si tu avais un os cassé, vous voulez une substance qui se biodégrade au fur et à mesure que vos tissus guérissent autour, faire de ce qui reste votre matériel, " a déclaré Lenaghan.

Ne soyez pas surpris si un jour vous pouvez acheter des pansements à base de droséra.