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Articles du CER - La nanotechnologie en faveur de la reconstruction de l'organisme et de la détection des maladies

La nanotechnologie, à savoir les procédés de fabrication et de manipulation de structures à l'échelle nanométrique, pourrait bien transformer de nombreux domaines des sciences et de l'ingénierie. Le professeur Molly Stevens de l'Imperial College London mène des recherches dans des domaines où convergent les nanomatériaux et les systèmes biologiques.
L'un des domaines dans lesquels elle exerce une influence certaine est le génie tissulaire, où des structures de support artificielles sont utilisées pour développer de nouvelles cellules. En imitant la nanostructure des tissus organiques, il est possible de fabriquer ou de développer des organes et des parties du corps humain en laboratoire. Plus particulièrement, la recherche du professeur Stevens portait sur le développement d'os de remplacement à l'aide de systèmes polymériques intelligents.

Le professeur Stevens a réuni une équipe pluridisciplinaire comprenant des experts issus des domaines du génie, de la biologie, de la chimie et de la physique et dont les recherches portent sur des études de haute résolution de l'interface cellule-matériaux et sur la conception et la fabrication innovante de biomatériaux au profit de la médecine régénérative et de la biodétection. Dans le cadre du projet NATURALE soutenu par une subvention de démarrage du CER, cette expertise a été orientée vers deux objectifs.

Le premier objectif visait à concevoir des peptides (des composantes des protéines) biologiquement réceptifs, pour contrôler l'assemblage et le désassemblage des nanostructures car ces nouveaux matériaux bioréceptifs pourraient trouver des applications importantes dans la biodétection et le diagnostic. En améliorant les technologies de biodétection pour la surveillance en temps réel des enzymes et d'autres matériaux biochimiques, cette recherche pourrait avoir un impact sur de nombreuses maladies, allant du cancer à la détection précoce du VIH.

Le professeur Stevens et l'un des membres de l'équipe, le Dr Roberto de la Rica, sont parvenus à tester une technique originale ultrasensible de détection des protéines basée sur un procédé ELISA plasmonique dont la sensibilité est plus élevée que la technique traditionnelle ELISA largement utilisée. La nouvelle méthodologie, qui a été testée à l'aide d'échantillons humains obtenus sur des patients atteints du VIH, offre une lecture bien plus simple à l'œil nu et pourrait être commercialisée dans un futur proche; elle permettrait par ailleurs un diagnostic plus précoce de toute une série de maladies. Ces résultats ont été publiés en octobre 2012 dans la revue Nature Nanotechnology.

Ensuite, l'équipe de NATURALE a cherché à mieux comprendre les nanostructures biologiques naturelles que l'on trouve dans les structures de support des tissus biologiques sur lequel se développent les cellules. En développant des versions synthétiques de ces nanostructures, la recherche effectue d'importantes percées quant à une meilleure croissance cellulaire pour la régénération des tissus.

Ces nouvelles approches pourraient aboutir à des applications cliniques en aidant, par exemple, à traiter les déficits osseux importants. Une meilleure interprétation de la différenciation cellulaire et des interactions entre les cellules et leur matrice de support environnante permettra de mieux comprendre le développement tissulaire.

- Source: Professeur Molly Stevens
- Coordinateur du projet: Imperial College London, Royaume-Uni
- Titre du projet: Bio-inspired materials for sensing and regenerative medicine
- Acronyme du projet: NATURALE
- Site web du coordinateur du projet NATURALE
- Programme du financement du 7e PC (Appel du CER): Subvention de démarrage 2007
- Financement de la CE: 1 643 021 EUR
- Durée du projet: 5 ans

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