Si vous pensiez que les nouvelles les plus impressionnantes dans le domaine de la réduction de la technologie de nos jours étaient les montres intelligentes, détrompez-vous. Les scientifiques travaillent tranquillement dans leurs laboratoires pour créer des robots qui ne mesurent que des nanomètres - des milliardièmes de mètre - de long, assez petit pour manœuvrer à l'intérieur du corps humain et éventuellement à l'intérieur des cellules humaines. On ne peut qu'imaginer l'impact de ces machines microscopiques miraculeuses sur la médecine, mais il ne fait aucun doute qu'il sera significatif.
L'une des premières étapes de la création de ces robots est de trouver comment les faire bouger. Dans un article publié dans le numéro de juin 2014 de ACS Nano , une équipe israélienne et allemande a annoncé qu'elle avait réussi à créer une minuscule hélice en forme de vis qui peut se déplacer dans un fluide semblable à un gel, imiter l'environnement à l'intérieur d'un organisme vivant. L'équipe est composée de chercheurs du Russell Berrie Nanotechnology Institute du Technion-Israel Institute of Technology, l'Institut Max Planck pour les systèmes intelligents, et l'Institut de chimie physique de l'Université de Stuttgart, Allemagne.
Le filament qui compose l'hélice, en silice et nickel, n'a que 70 nm de diamètre ; l'hélice entière mesure 400 nm de long. (Un nanomètre est un milliardième de mètre.) "Si vous comparez le diamètre des [nanohélices] avec celui d'une cellule sanguine humaine, alors les [hélices] sont 100 fois plus petites, " dit Peer Fischer, membre de l'équipe de recherche et responsable du Micro, Nano, et Molecular Systems Lab à l'Institut Max Planck pour les systèmes intelligents. Ils sont si petits, En réalité, que leur mouvement peut être affecté par le mouvement des molécules voisines (appelé mouvement brownien).
L'équipe savait déjà que les petites hélices se déplaçaient bien dans l'eau, mais pour tester s'ils pouvaient se déplacer à travers des organismes vivants, ils ont choisi l'hyaluronane, un matériau présent dans tout le corps humain, y compris les liquides synoviaux dans les articulations et l'humeur vitrée dans votre globe oculaire. Le gel d'hyaluronane contient un maillage de longues protéines appelées polymères; les polymères sont suffisamment gros pour empêcher les hélices de taille micrométrique de bouger beaucoup. Mais les ouvertures sont suffisamment grandes pour que des objets de taille nanométrique puissent y passer. Les scientifiques ont pu contrôler le mouvement des hélices à l'aide d'un champ magnétique rotatif relativement faible.
Les résultats étaient quelque peu surprenants. L'équipe s'attendait à avoir du mal à contrôler le mouvement des nanohélices, puisqu'à leur taille ils commencent à être gouvernés par la diffusion, comme s'il s'agissait de molécules. Mais parce que les nanohélices ont la même taille que le maillage du gel, ils « affichent en fait des vitesses de propulsion considérablement améliorées, dépassant les vitesses les plus élevées mesurées en glycérine par rapport aux micro-hélices, qui montrent une propulsion très faible ou négligeable, ", a déclaré le co-auteur de l'étude, le professeur agrégé Alex Leshanksy de la faculté de génie chimique du Technion.
Alors que les nanohélices étonnent par leur complexité technique, la vraie signification est de savoir comment ils pourraient affecter la médecine. « On peut désormais penser à des applications ciblées, par exemple dans l'œil où ils peuvent être déplacés vers un endroit précis de la rétine, ", explique Fischer. Les scientifiques pourraient également attacher des "molécules actives" aux extrémités des hélices, ou utilisez les hélices pour délivrer de minuscules doses de rayonnement. Les applications semblent larges, varié, et passionnant.
