Des chercheurs reproduisent le tournevis sonique du Doctor Who
Pour les fans de la série britannique Doctor Who, le tournevis sonique est un outil connu. Aujourd'hui, une équipe internationale de chercheurs financés par l'UE a développé un véritable tournevis sonique à l'aide d'un équipement conçu pour la chirurgie ultrasonique basée sur l'imagerie par résonance magnétique (IRM), et est parvenue à soulever et faire tourner un disque de caoutchouc de 10 cm avec un faisceau ultrasonique. L'équipe a utilisé de l'énergie provenant d'un réseau ultrasonique pour former un faisceau pouvant utiliser l'énergie pour repousser un objet sur sa trajectoire, en utilisant un faisceau façonné comme une hélice ou un vortex, provoquant la rotation de l'objet. La recherche a été soutenue par le projet NANOPORATION («Drug delivery to cancer cells using MRI (magnetic resonance imaging) guided focused ultrasound»), qui a reçu plus de 2 millions d'euros du programme de financement IAPP (Passerelles et partenariats Marie Curie entre les entreprises et les universités) au titre du thème Personnes du septième programme-cadre (7e PC). Le projet NANOPORATION a été lancé en 2009 et se clôturera en 2013; il rassemble des chercheurs d'Israël et du Royaume-Uni dans le but de développer de nouvelles solutions pour surmonter les défis actuels posés par la chimiothérapie pour les personnes atteintes de cancer. Le programme se concentre sur l'échange d'expertise dans la recherche sur la technologie d'ultrasons thérapeutiques par IRM, les nanocapsules de médicaments, la recherche sur la sonication à l'échelle nanométrique, la biologie cellulaire et la recherche oncologique préclinique pour l'approvisionnement ciblé de médicaments de chimiothérapie existants. Les résultats seront publiés dans une prochaine étude de la revue de l'American Physical Society, Physical Review Letters. Le Dr Mike MacDonald, de l'IMSAT (Institute for Medical Science and Technology) au Royaume-Uni, explique: «Cette expérience confirme non seulement une théorie de physique fondamentale mais démontre également un nouveau niveau de contrôle sur les faisceaux ultrasoniques pouvant être appliqués à la chirurgie ultrasonique non invasive, la délivrance ciblée de médicaments et la manipulation ultrasonique de cellules.» Aucune expérience n'avait jusqu'ici démontré cette théorie; elle est valide pour le son et la lumière, et est utilisée en communications quantiques et en biophotonique. La théorie établit que le rapport du moment cinétique à l'énergie dans un faisceau de vortex est égal au rapport du nombre d'hélices entrecroisées à la fréquence du faisceau. Selon le Dr Christine Demore de l'IMSAT, «pour la première fois, nos résultats expérimentaux confirment directement la validité de cette théorie fondamentale. Ce rapport ne pouvait être que supposé correct car le moment cinétique et la puissance d'un faisceau n'avaient jamais été mesurés séparément.» Le faisceau ultrasonique généré par les chercheurs ressemble à une structure en double hélice de l'ADN, mais comprenant beaucoup plus d'hélices entrelacées. Ce faisceau de vortex génère un élément angulaire en rotation de moment qui peut exercer une force de torsion sur un objet. Dans cette publication, les chercheurs ont montré comment générer des faisceaux de vortex avec plusieurs hélices entrecroisées en utilisant un réseau transducteur ultrasonique à 1000 éléments comme un hologramme acoustique. Ces faisceaux sont si puissants qu'ils peuvent faire léviter et tourner un disque de 90 grammes composé d'absorbeur ultrasonique dans l'eau. Dans le cadre du projet NANOPORATION, le consortium «commence déjà à repousser les limites des capacités de l'ultrasonique en ce qui concerne la délivrance ciblée de médicaments et en chirurgie cellulaire ciblée», un domaine qui «a le potentiel de développer de nouvelles techniques chirurgicales, entre autres». Mais personne ne peut s'empêcher de se demander ce que le Doctor Who penserait de cet outil. Sans aucun doute, il serait très impressionné. Comme l'a bien dit le Dr MacDonald: «Comme l'outil de Doctor Who, notre tournevis sonique est capable de bien plus que de faire tourner des choses.»Pour de plus amples informations, consulter: Vous pouvez voir le tournevis sonique à l'adresse suivante: http://www.youtube.com/watch?v=K2DfEhjipLE Université de Dundee: http://www.dundee.ac.uk/
Pays
Israël, Royaume-Uni