OPTINEWS

Au cours des deux dernières décennies, l’utilisation de la microscopie multiphotonique s’est étendu à tous les grands domaines de la recherche biologique. John Girkin est interviewé sur optics.org sur le remarquable potentiel de cette puissante technique et les innovations qui ont facilité sa croissance.

John Girkin est directeur associé de l’Institut de photonique de l’Université de Strathclyde au Royaume-Uni. Auparavant, Girkin a travaillé pour Keeler un fabricant d’instruments pour le traitement et le diagnostic de toute une gamme de maladies ophtalmiques, y compris la première diode laser ophtalmologique pour la photo-coagulation. Ses intérêts se concentrent principalement sur l’utilisation de la photonique dans le domaine des biotechnologies, notamment les applications des lasers “femtoseconde” pour l’imagerie multiphotonique.

Voir l’interview sur optics.org :
http://optics.org/cws/article/research/37340

Grâce à de récentes percées des chercheurs du CNRC, une technologie des télécommunications optiques pourrait bientôt engendrer la première génération de biocapteurs portatifs - des capteurs capables de dépister rapidement et de manière fiable les contaminants dans les aliments, ou les agents infectieux dans les tissus humains.

Le nouveau capteur à fil photonique à champ évanescent (PWEF) remplacera la technologie actuellement en usage - le marquage fluorescent - qui exige plusieurs heures ou journées de traitement en laboratoire. Les deux méthodes discernent la présence d’une molécule précise dans un échantillon (un fragment d’ADN ou un marqueur trahissant la présence d’un agent pathogène, par exemple). Le PWEF simplifie ce procédé et le rend plus efficace pour les applications sur le terrain en analysant la lumière au lieu des composés chimiques. “Les implications sont énormes pour l’industrie alimentaire, la médecine et la recherche de médicaments”, affirme Siegfried Janz, chef du groupe des dispositifs optoélectroniques à l’Institut des sciences des microstructures du CNRC (ISM-CNRC).

“Nous aimerions créer un capteur optique qui se glisserait dans la serviette de l’inspecteur ou se poserait sur une étagère du laboratoire, et analyserait l’échantillon d’aliment ou de sang pour y déceler instantanément les molécules qui ne devraient pas y être.” Un tel appareil pourrait aussi servir à la détection des gaz nocifs et à la surveillance courante des procédés industriels. Le capteur du CNRC éclaire l’interface entre la puce de silicium et l’échantillon liquide qui se trouve au-dessus du capteur. Le faisceau lumineux “cherche” une molécule donnée, qui révélera par exemple l’existence d’une protéine synthétisée par une bactérie. Si le faisceau touche la cible, un détecteur photo-électrique saisit l’information. Une fois le capteur au point, le technicien n’aura qu’à verser l’échantillon puis à lire les résultats.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/56457.htm

Grâce à de petites caméras de la taille d’un bonbon qui sont “avalées” par le patient, il est possible de réaliser des clichés à l’intérieur du corps humain. Pratiques pour l’inspection de l’intestin, ces caméras voient en revanche leur efficacité remise en question lors d’examens de l’oesophage ou de l’estomac. En effet, la caméra n’a besoin que de 3 à 4 secondes pour traverser l’oesophage - par seconde, elle est capable de réaliser 2 à 4 clichés - et avec un poids de 5 grammes, elle tombe assez rapidement dans la paroi inférieure de l’estomac. La caméra est donc trop rapide pour permettre la réalisation de clichés d’une qualité suffisante. C’est également pour cette raison qu’à l’heure actuelle, l’endoscopie est encore la technique privilégiée pour ce type d’examen.

Cependant, des chercheurs de l’Institut Fraunhofer des techniques biomédicales (IBMT) de Saint-Ingbert (Sarre) ont développé en commun avec l’entreprise Given Imaging, l’hôpital israélien de Hambourg et l’Université britannique Imperial College London, un nouveau système permettant de contrôler et de diriger la pilule-caméra. Selon le Docteur Frank Volke, responsable d’équipe à l’IBMT : “les médecins pourront à l’avenir arrêter la caméra dans l’oesophage, la faire monter ou descendre ainsi que la faire tourner afin de choisir ainsi l’angle de vue.”

Afin de diriger la caméra, les chercheurs ont réalisé un appareil magnétique qui, pas plus épais qu’une tablette de chocolat, est déplacé sur le corps du patient. La caméra suit ensuite exactement le déplacement de l’appareil magnétique, lui même dirigé par le médecin. Ce dernier peut ainsi obtenir l’angle de vue recherché lors des prises.

La pilule-caméra contrôlable est construite de la même manière que son prédécesseur (non-contrôlable). Elle contient une caméra, un émetteur qui envoie les images à un récepteur, une batterie et plusieurs LEDs blanches froides émettant de la lumière un bref moment lors des prises de vue. Après les premiers tests, les chercheurs ont pu montrer, que la caméra fonctionnait environ 10 minutes dans l’oesophage, même quand le patient se tenait debout.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/55005.htm

Molecular Vision, une société créée par Imperial College à Londres, a développé un outil qui pourrait permettre aux cardiaques ou autres patients d’avoir un diagnostic bon marché chez leur médecin ou même à domicile.

Le système associe un laboratoire sur puce microfluide à des polymères émettant de la lumière (light-emitting polymers, LEPs) et à des photodétecteurs, afin de procéder simultanément à une batterie de tests médicaux. L’échantillon est mélangé avec des réactifs à l’intérieur du système. Ensuite, le prétraitement de l’échantillon, les réactions chimiques, les séparations analytiques et la détection se déroulent sur une seule et unique puce. La puce possède dix canaux différents, ce qui permet de faire plusieurs types d’analyses à la fois, en comparant les substances analysées à des échantillons de référence. Pour cela, le système mesure l’absorbance, la fluorescence, la chimioluminescence et la phosphorescence de l’échantillon. Ian Campbell, directeur de Molecular Vision, explique: “Le procédé consiste à déposer un polymère à la fois sur la partie supérieure et sur la partie inférieure du microfluide. Le polymère du dessus agit comme une diode émettant de la lumière, donc quand un courant passe à travers ce polymère, celui-ci s’éclaire. Le polymère du dessous quant à lui agit comme un récepteur de photons et convertit le signal lumineux en ampères. La puissance du signal qu’il reçoit est proportionnelle à la quantité de matériel actif dans l’échantillon”. Les résultats sont prêts au bout de quelques minutes. Ceux-ci peuvent être lus sur un écran LCD, un téléphone portable ou un ordinateur. Chacun de ces outils peut par ailleurs être utilisé pour alimenter l’appareil, mais celui-ci peut également fonctionner grâce à sa propre batterie.

Bien que l’idée du laboratoire sur puce ne soit pas nouvelle, les systèmes actuels sont soit très coûteux et généralement réservés aux biologistes de laboratoires de pointe, soit au contraire consistent en un kit jetable qui ne permet d’effectuer des tests que pour un seul type d’analyse. Ian Campbell a donc déclaré que cette nouvelle méthode représentait une avancée significative par rapport aux méthodes existantes. Il explique: “Nous sommes capables de déposer les polymères d’une telle manière que l’on peut analyser des échantillons issus de différents types de sources”. Par exemple on peut combiner sur le même appareil la mesure de la chimioluminescence et de l’absorbance, donc au lieu d’avoir un seul lecteur et de modifier l’échantillon pour qu’il y soit adapté, on peut configurer ce lecteur en fonction du type d’analyse à laquelle on veut procéder.

Une application intéressante de ce système est d’effectuer des tests sur les indicateurs cardiaques de patients souffrant de douleurs thoraciques. Environ 30% des admissions aux urgences se font pour cause de douleur thoraciques mais seulement 10% se révèlent être les symptômes de complications cardiaques. Pour évaluer les risques de crises cardiaques chez un patient, on mesure ses taux de troponinine I, de myglobine et de créatine kinase. Avec les systèmes d’analyses traditionnels, seulement l’un de ces indicateurs peut être analysé à la fois, et effectuer une batterie de test prend jusqu’à quatre heures. En utilisant ce nouvel outil, deux ou trois tests peuvent être effectués simultanément, soit dans l’ambulance ou au service des urgences. Les résultats s’affichent en quelques minutes, diagnostiquant ou non un infarctus. Ce système permet donc de faire des économies, de ne pas encombrer les lits d’hôpital, et surtout, de sauver des vies.

Le laboratoire sur puce pourrait également aider à contrôler et à réduire les maladies sexuellement transmissibles (MST). En effet, de nombreuses personnes souffrant de MST n’osent pas se rendre chez l’urologue ou le gynécologue. En permettant de réaliser plusieurs tests en une seule fois avec des résultats disponibles au bout de 5 minutes, l’outil réduit le temps d’attente des patients et les visites répétées avant d’obtenir leurs résultats.

Les versions destinées à l’usage à domicile, de la taille d’un téléphone portable, pourraient par ailleurs permettre de surveiller l’évolution de maladies chroniques, en mesurant par exemple le taux d’insuline chez les patients diabétiques, la créatine et l’albumine chez les personnes souffrant de problèmes rénaux.

Les essais cliniques commenceront fin 2008 / début 2009, d’abord chez les professionnels de la santé, avec pour objectif de mettre en vente la version destinée à usage personnel.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/55068.htm

Une équipe de chercheurs utilise un rayonnement en  infrarouge proche pour détecter la maladie d’Alzheimer dans les stades précoces. La technique pourrait être révolutionnaire car les méthodes actuelles de diagnostic de la maladie exigent un examen post-mortem.

La nouvelle technique développée par Hanlon et ses collaborateurs de la Harvard Medical School, Beth Israel Deaconess Medical Center et Boston University permet de détecter les modifications des propriétés optiques du cerveau qui se produisent lorsque le tissu subit des changements microscopiques dues à la maladie d’Alzheimer, parfois nettement avant l’apparition des symptômes cliniques.

Lien vers l’article en anglais :
http://psychcentral.com/news/2008/03/21/new-method-to-detect-alzheimers/2064.html

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Archives des Flashs OPTINEWS

Une nouvelle technique développée par une équipe du Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) permet de cibler spécifiquement certaines protéines, comme par exemple une toxine de l’anthrax, pour les rendre inoffensives en n’utilisant rien d’autre qu’un rayonnement lumineux. Cette méthode pourrait être aussi utilisée pour mettre au point de nouveaux traitements du cancer, ou encore pour développer des revêtements antibactériens.

Les chercheurs s’intéressent depuis longtemps à la possibilité d’enrouler des protéines autour de nanotubes de carbone, car cela ouvre de nombreuses perspectives d’applications pour l’imagerie médicale, le développement de bio-capteurs, ou encore le traitement des tumeurs cancéreuses. L’étude réalisée par l’équipe du Dr Ravi S. Kane vise à contrôler l’activité de ces nanotubes conjugués par des processus photochimiques induits par un rayonnement infrarouge (IR).

Les systèmes biologiques sont relativement transparents dans le proche IR (700-1100 nm), et ce type de rayonnement a déjà été utilisé pour échauffer fortement par absorption IR des nanotubes et détruire ainsi les cellules cancéreuses auxquelles ils étaient accrochés. L’idée de Kane est d’utiliser ce même type d’excitation lumineuse des nanotubes pour modifier l’activité des protéines qui sont absorbées à leur surface. L’hypothèse avancée par les chercheurs est que la désactivation de la protéine résulte de la formation photo induite de radicaux libres à la surface du nanotube, qui agissent ensuite sur la protéine absorbée. Ils ont ainsi montré qu’ils pouvaient réaliser sélectivement la destruction d’une toxine de l’anthrax fixée sur un nanotube.

L’équipe a également exploité la même approche pour réaliser un film auto nettoyant à base de nanotubes de carbone : après avoir absorbé des protéines sur un film transparent de nanotubes de carbone, les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient éliminer totalement la protéine absorbée par une simple illumination du film dans le proche IR. Cette étude montre ainsi que la désactivation photochimique assistée par les nanotubes constitue une stratégie générale et facile à mettre en oeuvre pour l’élimination ciblée de protéines, d’éléments pathogènes ou encore de cellules, dont les applications peuvent aller de la réalisation de revêtements auto nettoyants à la protéomique ou au développement de nouveaux moyens thérapeutiques.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/52284.htm

Depuis de nombreuses années, les magnétomètres SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) sont sans équivalent pour leur capacité à mesurer des champs magnétiques de faible fréquence avec une très grande précision (moins de 1 femto Tesla). Pendant longtemps, ces systèmes sont restés volumineux, complexes et coûteux, mais depuis quelques années, une nouvelle génération est apparue, qui exploite les possibilités de micro fabrication développées pour la réalisation des MEMS (Micro Electro Mechanichal Systems).

D’autres voies sont explorées, et récemment, une équipe de chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST), dirigée par John Kitching, a mis au point un magnétomètre atomique miniaturisé qui permet de mesurer des champs magnétiques avec une sensibilité d’environ 70 femto Tesla, et qui utilise une configuration optique simplifiée qui ne nécessite qu’un seul laser de faible puissance (diode laser émettant dans l’infrarouge) et s’avère beaucoup plus compacte que la configuration à deux faisceaux pompe-sonde des dispositifs optiques classiques. Le système est constitué d’une cellule cubique en silicium fabriquée par des techniques MEMS, de dimensions millimétriques et remplie d’un gaz d’atomes de rubidium dilué dans de l’azote. Le faisceau laser incident sur la cellule est polarisé circulairement, et la lumière transmise est analysée par un photodétecteur. La perturbation de l’alignement des spins des atomes alcalins dans la phase vapeur engendrée par un champ magnétique extérieur, même de très faible intensité, provoque une variation de la transmission du faisceau laser qui peut être facilement détectée, donnant ainsi au dispositif une sensibilité très élevée.

La miniaturisation de ces magnétomètres est particulièrement intéressante pour des applications dans le domaine médical. Elle permet de réaliser des mesures biomagnétiques de manière non invasive, comme la magnéto-cardiographie du foetus ou encore la magnéto-encéphalographie destinée à localiser certaines formes d’activité cérébrale.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/52037.htm

Les nanotubes de carbone sont des éléments prometteurs pour l’imagerie médicale de tumeurs cancéreuses, ils sont aussi potentiellement intéressants pour la thérapie du cancer car ils peuvent être exploités pour la destruction de cellules cancéreuses par traitement thermique. On peut envisager plusieurs moyens d’exciter les nanotubes pour qu’ils libèrent de l’énergie thermique, et plusieurs équipes ont déjà proposé d’utiliser le rayonnement infrarouge. (Voir “Combattre le Cancer à l’aide des Nanotechnologies : l’effort américain” http://www.bulletins-electroniques.com/rapports/2007/smm07_069.htm ). Toutefois, même si dans cette gamme spectrale, l’absorption des tissus humains est relativement réduite, on ne peut pas espérer atteindre efficacement des tumeurs internes situées à plusieurs centimètres de la source de rayonnement.

Une autre technique développée par Steven Curley du M.D. Anderson (Houston, TX) en collaboration avec des scientifiques de Rice University (Houston, TX) et un groupe français de l’Université de Bordeaux combine une irradiation radiofréquence à 13,56 MHz avec des nanotubes de carbone mono paroi fonctionnalisés solubles dans l’eau. Cette technique non invasive a le potentiel de pouvoir traiter efficacement de nombreux cas de cancers avec un minimum, voire aucun effet toxique sur les cellules saines. Plusieurs essais on été réalisés in vitro sur trois types de cellules cancéreuses humaines et in vivo sur des lapins infectés par la tumeur hépatique VX2 en injectant différentes concentrations de nanotubes (5 à 500 mg/L) et en les exposant à des excitations de puissances différentes (100 à 800 Watts). Les chercheurs observent un échauffement conséquent des nanotubes qui se traduit par la destruction totale des cellules cancéreuses. Des tests sur la toxicité des nanotubes réalisés après traitement ne montrent aucun effet secondaire à court terme sur les lapins, même si certaines cellules saines localisées à 2-5 millimètres des tumeurs ont été endommagées du fait de la diffusion des nanotubes dans les tissus. La prochaine étape du projet consistera à améliorer la fonctionnalisation des nanotubes et leur ciblage afin de limiter la destruction de cellules saines.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/51847.htm

Le nouveau Pôle de Recherche de l’Enseignement Supérieur (PRES) UniverSud vous invite aux journées d’Imagerie Cellulaire et Tissulaire à la Faculté de Médecine de Bicêtre les 28 et 29 novembre prochains.

Le but de ces deux journées est de faire connaître les projets et les méthodes les plus innovantes in vitro et in vivo, développées dans la région (nouvelles microscopies électroniques, imageries chimiques et dynamiques, imagerie in vivo et SOLEIL). Une attention particulière sera donnée aux applications dans le domaine de la Biologie et de la Médecine.

Le programme et l’inscription - gratuite mais obligatoire - sont accessibles sur le site du Réseau d’Imagerie Cellulaire : http://www.ric.u-psud.fr

Les organisateurs souhaitent que ces journées soient un lieu d’échange et de communication entre chercheurs et cliniciens. L’objectif est d’enrichir les relations entre les différents acteurs et susciter la création de nouveaux projets.

Une table ronde aura pour thème la structuration de l’enseignement en Imagerie. Ce colloque est ouvert aux étudiants de Masters ou Doctorants qui le souhaitent.

La région Ile-de-France va concentrer ses aides directes aux PME-PMI de 10 à 250 salariés “à haut potentiel d’innovation et d’emplois”, en les sélectionnant selon leur projet de développement à moyen terme, selon un communiqué publié vendredi.

Neuf filières prioritaires ont été définies: optique et systèmes complexes, sciences de la vie, transports et mobilité, industries de la création, services à la personne, services financiers, tourisme et loisirs, éco-activités et mécanique.

L’objectif du conseil régional est de permettre à près de 200 nouvelles entreprises chaque année d’avoir accès à un “bouquet d’aides” regroupant aide au conseil, au recrutement de cadres, à l’investissement et à l’export, plafonné à 250.000 euros par entreprise sur une durée de trois ans.

La région va par ailleurs faciliter les démarches de prospection et d’implantation des PME à l’étranger en mettant en place en Ile-de-France un réseau de “points d’appui à l’international”.

Elle a par ailleurs décidé d’une série de mesures en faveur des “quartiers sensibles”, pour sensibiliser à la création d’entreprises.

Des “agents de sensibilisation” vont aller sur le terrain, dans les écoles, les associations, les PME, expliquer en quoi cela consiste et la meilleure façon de s’y prendre.

Le conseil régional va créer en banlieue une “école régionale de projets” dispensant formations et accompagnements et favoriser le développement de commerces dans les quartiers, en apportant des financements.

Des prêts permettront d’étaler dans le temps les cautions nécessaires à la location d’un local.

Le conseil régional a par ailleurs voté à l’unanimité un rapport sur les technologies de l’information et de la communication (TIC) visant notamment à en faire un facteur d’intégration.

Il va poursuivre ses partenariats avec les départements “afin de contribuer à réduire les inégalités territoriales et financières d’accès” au très haut débit et à la fibre optique.

Un volet de la nouvelle politique sur les TIC va concerner particulièrement les PME et les très petites entreprises.

L’analyse d’impulsions de résistance (resistive pulse analysis) est une méthode qui permet d’analyser la taille et la concentration de particules dispersées en solution, son principe consiste à mesurer la variation du courant ionique qui traverse un pore qui connecte deux réservoirs remplis de solutions d’électrolytes. Lorsqu’une particule (ADN, protéine, virus, etc.) se déplace d’un réservoir à l’autre à travers du nanopore sous l’action d’un champ électrique ou d’un mouvement fluidique, il se produit une variation temporaire de la résistance entre les deux réservoirs. La taille des particules ainsi que leur concentration est déterminée en analysant l’amplitude et la fréquence des impulsions.

Le diamètre et la forme du pore sont donc deux caractéristiques à maîtriser si l’on veut obtenir des biodétecteurs de meilleure précision, des chercheurs de University of Florida (Gainesville, FL) ont mis au point un procédé qui permet de contrôler leur diamètre avec précision. La membrane sur laquelle est gravé le nanopore est composée d’un polymère (PET) préparé par gravure single-track, ce procédé qui consiste à endommager une petite zone de la membrane à l’aide de particules à haute énergie afin que le matériau se dissolve lors de son exposition à une base (NaOH). Habituellement le diamètre du pore est contrôlé en ajustant la durée d’immersion dans la base, cependant cette technique est aléatoire et ne permet pas de reproduire des pores de mêmes caractéristique.

Leur procédé consiste à mesurer le courant ionique qui traverse le pore et à stopper l’immersion de la membrane lorsque ce dernier atteint une valeur de référence. Avec ce procédé les chercheurs ont fabriqué des pores d’un diamètre allant de 10 à 60 nm avec une précision d’environ un nanomètre ce qui permettra à l’avenir une meilleure reproductibilité des caractérisation par analyse d’impulsion de résistance.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/50652.htm

La clinique universitaire de Göttingen vient de s’équiper d’un prototype de microscope à tomographie optique cohérente (OCT). Cette technique d’imagerie jusqu’alors utilisée avec succès en ophtalmologie et offrant des résolutions submicroniques, devrait à l’avenir pouvoir être employée dans le traitement de tumeurs et dans l’élaboration de prothèses de l’oreille interne. Le prototype, financé à hauteur de 78.000 euros par le Land du Schleswig-Holstein et la fondation pour l’innovation de ce Land (ISH) dans le cadre du programme de transfert technologique HWT (”Hoschule-Wirtschaft-Transfert”), a été conçu par l’institut d’optique biomédical de l’Université de Lübeck en collaboration avec le fabricant d’instruments médicaux Möller-Wedel International.

Grâce à ce microscope, les neurochirurgiens devraient être en mesure de localiser précisément une tumeur lors d’une opération, sans établir de contact avec le tissu. Un nouveau projet, impliquant l’entreprise lübeckoise Thorlabs HL, permettra également d’explorer une autre application possible de la technologie OCT : la représentation du flux sanguin. “Les deux projets OCT montrent le potentiel économique énorme des technologies de traitement de l’image” a déclaré le professeur Hans-Jürgen Block, chef de l’ISH. “C’est pourquoi nous avons monté dès 2002 un réseau d’experts qui a permis de mettre sur pieds 13 projets de coopération et plus de 20 manifestations professionnelles”.

La recherche menée à l’institut d’optique biomédical de l’Université de Lübeck dans le domaine de l’OCT est financée à hauteur de 160.000 euros par le Land de Schleswig-Holstein et l’ISH.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/43937.htm

Un oscillateur paramétrique optique sans miroir

Une source infrarouge réglable, sans miroir et qu’il est facile d’aligner a été expérimentalement démontré pour la première fois.
http://optics.org/cws/article/research/31152

Les opales en polymère bon marché permettent de nouvelles applications

Une nouvelle méthode pour fabriquer des opales en polymère a pu mener à de nouvelles applications en tirant bénéfice de leurs propriétés changeantes de couleur.
http://optics.org/cws/article/research/31132

Les matériaux idéaux conduisent à l’invisibilité parfaite

Des chercheurs suédois ont prouvé qu’un manteau d’invisibilité doit être fait à partir de matériaux idéaux pour rendre un objet parfaitement invisible.
http://optics.org/cws/article/research/31131

Un imageur optique simple révèle les organes internes

Des scientifiques américains ont développé un système optique simple et peu coûteux afin de produire des images en temps réel des organes internes des animaux.
http://optics.org/cws/article/research/31129

FLIR va acquérir Cedip Infrared Systems

Cet accord donnera à FLIR une base européenne et permettra d’intégrer à sa gamme des caméras dans l’infrarouge moyen .
http://optics.org/cws/article/industry/31146

Imagine Optic cible l’imagerie biologique avec AOKit

Le kit d’optique adaptative développé par Imagine Optics permettra d’apporter de la précision à l’imagerie biologique.
http://optics.org/cws/article/industry/31144

Les aliments de demain seront conditionnés dans des emballages “futés” qui pourront détecter les éventuelles détériorations et la présence de contaminants pathogènes. On pourra ajuster leur couleur, leur saveur ou leurs apports nutritionnels en fonction du goût de chaque consommateur. En Agriculture, les nanotechnologies promettent de réduire l’utilisation de pesticides et l’amélioration des cultures et de l’élevage. Une étude récente faite par Cientifica montre qu’il y a déjà 150 applications des nanotechnologies dans l’industrie agroalimentaire, principalement dans les grands groupes tels que : Nestlé, Kraft, Heinz et Unilever.

Le gouvernement américain a investi une part de son budget annuel pour la recherche nanotechnologique dans les applications de la nanotechnologie à l’agroalimentaire. Jennifer Kuzma et Peter VerHage du centre pour la science et la technologie de l’University du Minnesota, ont écrit un rapport sur l’application actuelle ou potentielle des nanotechnologies à l’agroalimentaire. Ils ont évalué les risques et bénéfices pour l’environnement, la santé et la sécurité.

Aujourd’hui, pour avoir quelques exemples de cette application, des chercheurs ont déjà mis au point de nouvelles sortes d’huiles de colza pouvant stopper l’accumulation du cholestérol dans le sang, ou encore des milk-shakes au chocolat plus savoureux et aux qualités nutritionnelles optimisées.

Selon David Rejeski, directeur du projet sur l’émergence des nanotechnologies, le nombre de ces produits sur le marché reste pour l’instant relativement faible, mais le gouvernement américains et les grosses industries agroalimentaires dépensent de plus en plus d’argent pour la recherche et le développement des applications aux procédés agroalimentaires, la sécurité alimentaire et les emballages.

La “National Science Foundation” prévoit que le marché des nanotechnologies appliquées aux aliments s’élèvera à 103 milliards de dollars en 2015. Les Etats-Unis investissent actuellement près de 3 milliards par an pour la recherche et le développement des nanotechnologies.

Source ADIT :
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/51114.htm

Des physiciens en Irlande et en Allemagne ont développé une nouvelle nanostructure réglable basée sur des “nanowires” inclus dans un substrat flexible de polymère. Cette innovation de rupture permettra aux chercheurs de dépasser les systèmes classiques et d’explorer des dispositifs réglables, importants pour une variété d’applications en optique et photonique, en particulier dans le domaine médical.

Voir l’article entier.

Roland Pieler, développeur pour la division des sciences de la vie de NANOIDENT Technologies AG, va présenter « Printed Photonics for Lab-on-Chip Applications » (la photonique imprimée pour les applications laboratoire-sur-puce) à SPIE Europe Security & Defence 2007. M. Pieler va expliquer comment la “photonique imprimée” améliore la fonctionnalité des systèmes de laboratoire-sur-puce, validant un diagnostic possible en temps réel.

NANOIDENT Technologies AG est le leader technologique du développement et de la fabrication de solutions de capteurs à base de semi-conducteurs imprimés. BIOIDENT Technologies Inc., une des filiales axées sur le marché de NANOIDENT, exploite la technologie de NANOIDENT pour fournir des solutions laboratoire-sur-puce photoniques à base de semi-conducteurs imprimés pour les sciences de la vie. La plate-forme PhotonicLab™ de BIOIDENT a reçu le prix « 2007 Frost & Sullivan Enabling Technology of the Year », et valide une capacité de détection et d’analyse multiparamétrique en temps réel pour les tests environnementaux, la détection des menaces chimiques et biologiques et les applications de diagnostic in vitro.

Source Business Wire : voir l’article entier

MONTREAL, CANADA (Marketwire - 5 sept. 2007) - ART Recherches et Technologies Avancées Inc. (”ART”), une entreprise canadienne d’appareils médicaux et un chef de file en développement de produits d’imagerie optique moléculaire destinés aux industries des soins de la santé et pharmaceutique, a annoncé aujourd’hui la conclusion d’une entente de collaboration avec l’Institut des sciences biologiques du Conseil national de recherches du Canada (”ISB-CNRC”) pour la mise au point de nouvelles applications diagnostiques axées sur le client, de la technologie du domaine temporel brevetée de la Société, dans la nouvelle discipline de l’imagerie moléculaire.

L’ISB-CNRC et ART se sont entendus sur l’établissement d’un partenariat de services et de R-D. De concert avec l’ISB-CNRC, de nouvelles applications diagnostiques de la technologie du domaine temporel et des appareils de ART pour la modélisation des maladies seront mises au point pour être adoptées par ART à des fins de notes d’application.

“L’ISB-CNRC est très heureux de collaborer avec ART pour la mise au point de meilleures méthodes de diagnostic par l’imagerie moléculaire, pouvant aider à identifier et à caractériser des cibles cérébrales précises, et à développer des traitements améliorés des maladies neurodégénératives touchant la population vieillissante. Les méthodes fondées sur l’imagerie optique font aussi espérer une accélération de l’examen des médicaments abrégeant ainsi le délai de leur application clinique”, a déclaré le Dr Abedelnasser Abulrob, agent de recherche à l’ISB-CNRC. Le Dr Abulrob a récemment participé à la présentation officielle, sur le Web, du nouvel appareil d’imagerie optique in vivo de ART, Optix(MD) MX2, à la communauté scientifique. Au cours de la présentation, le Dr Abulrob a donné des exemples provenant de ses propres travaux de recherche, illustrant le potentiel du logiciel d’analyse de Optix, OptiView(MC). L’équipe du Dr Abulrob utilise le système Optix dans de nouvelles applications de l’imagerie optique et de la durée de vie de fluorescence, ainsi que pour l’évaluation de médicaments en expérimentation pour les accidents vasculaires cérébraux, la maladie d’Alzheimer et le cancer du cerveau.

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La principale application de l’imagerie de fluorescence fait appel à un gène rapporteur qui fait intervenir la protéine GFP (Green Fluorescent Protein) pour produire un signal lumineux vert fluorescent lorsque les cellules expriment une certaine protéine. Toutefois il faut éclairer l’organisme étudié par un éclairage ultra-violet et il faut un capteur sensible pour détecter l’émission de cette lumière fluorescente.

Des chercheurs japonais, Hideto Hoshino et Yoshihiro Nakajima du “Cell Dynamics Research Group, the Research Institute for Cell Engineering” de l’AIST (Advanced Industrial Science and Technology) et Yoshihiro Ohmiya de la faculté de médecine de l’université d’Hokkaido viennent de développer une nouvelle technologie pour améliorer l’efficacité de la GFP et produire l’émission fluorescente sans apport extérieur de lumière ultra-violette.

En effet si l’émission de fluorescence nécessite un éclairage par ultra-violet pour apparaître, certains êtres vivants tels que la luciole (firefly) émettent spontanément de la lumière par un phénomène appelé bioluminescence. La bioluminescence, définie par une émission de lumière chez des organismes vivants, résultant de processus physiologiques, est due à l’émission de photons par une molécule organique (luciférine) excitée à la suite d’une réaction d’oxydation catalysée par une enzyme (luciférase).

D’autres organismes tels que la méduse du type Aequorea Victoria, possèdent une photo-protéine, l’aequorine qui lorsqu’elle est liée à la GFP (système aequorine-GFP) produit d’abord une émission lumineuse correspondant à la lumière bleue produite par catalyse par l’aequorine purifiée et ensuite une émission de fluorescence dans le vert par un mécanisme de transfert d’énergie appelé BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer).

En s’inspirant du modèle physiologique de la méduse Aequorea Victoria, les chercheurs japonais ont donc combiné la protéine GFP et l’enzyme luciférase pour produire un système GFP-luciférase qui s’auto illumine en présence de luciférine et ne nécessite donc pas de source d’éclairage par ultra-violet. Les chercheurs ont extrait la luciférase Renilla de Renilla Reniformis (pansée de mer) et l’ont ensuite combinée par l’intermédiaire d’un peptide optimisé pour cette fonction, à de la GFP. Les chercheurs ont appelé ce complexe protéique “BRET-based auto-illuminating fluorescent protein” (BAF) dont l’autoluminescence n’est obtenue qu’en présence de luciférine. Les chercheurs ont préparé 3 variantes de la GFP et obtenu ainsi 3 types de BAF dont le spectre d’émission varie selon le type de GFP utilisé. L’intensité de l’émission ainsi obtenue est 4 fois plus forte que celle due à l’interaction luciférase-luciférine seule.

Les chercheurs ont aussi conçu un microscope à bioluminescence AB3000B Cellgraph (ATTO) et pu observer grâce à ce microscope spécial l’autoluminescence du complexe BAF fusionné à une protéine (histone H2AX) dans la chromatine du noyau d’une cellule vivante, donnant ainsi une image du noyau de chacune des cellules observées.

Source ADIT : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/50874.htm

Une nouvelle technique d’imagerie semblable à une technique de type “computed tomography” a permis la création des premières images à trois dimensions d’une cellule vivante.

“La technique pourrait être employée pour produire les images les plus détaillées de ce qui se passe à l’intérieur d’une cellule vivante sans aide de marqueurs fluorescents ou d’autres agents de contraste” d’après Michael Feld, directeur du laboratoire de spectroscopie du Massachusetts Institute of Technology.

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Les chercheurs du groupe Hitachi viennent de mettre au point un appareil portatif utilisant la technique de “topographie optique” et permettant de surveiller l’activité cérébrale d’un patient dans sa vie quotidienne.

Depuis plusieurs années, Hitachi a développé une technique d’imagerie médicale appelée “topographie optique”. Des ondes lumineuses proches de l’infrarouge (longueur d’onde de 780 et 830 nm, telles que celles utilisées dans les télécommandes des téléviseurs) sont émises par des 8 faisceaux lasers placés dans un casque autour de la tête. Une partie de ces ondes est réfléchie par l’hémoglobine contenue dans le sang et ce signal lumineux de retour est capté par 8 récepteurs placés autour de la tête. L’analyse par interpolation de ces signaux permet de déterminer les concentrations sanguines d’oxy- et de déoxy-hémoglobine, donc le volume sanguin régional cérébral à un moment et à un endroit donnés. En effet quand une zone donnée du cortex cérébral est activée, le volume sanguin régional varie rapidement dans cette zone: ce procédé permet donc de tracer une carte en temps réel des zones en activité dans l’encéphale (mise à jour toutes les 0,1 seconde) d’une manière indolore et non invasive.

Outre les possibles applications en tant qu’interface cerveau/ordinateur, le faible encombrement du système de topographie optique permet de mesurer l’activité cérébrale en réponse à des stimuli ou lorsque le patient réalise une action définie. Afin de suivre une personne dans ses activités quotidiennes ou d’étudier l’activité cérébrale d’enfants suspectés d’épilepsie, les chercheurs d’Hitachi ont miniaturisé le dispositif de mesure originel (130 kilogrammes) en un appareil portatif (1 kilogramme). Doté d’une autonomie de trois heures, il se connecte sans fil à une base de réception centrale capable de recevoir les informations de 24 enregistreurs en même temps.

Source ADIT : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/43184.htm