les applications futures

On parle beaucoup de futures et d’applications prometteuses des nanotechnologies dans le domaine de l’électronique où la miniaturisation par les méthodes actuelles de gravure sur le silicium devrait atteindre ses limites vers 2015. Mais il est un autre domaine dans lequel les nanotechnologies vont permettre une révolution  technologique au moins aussi important : la médecine et la biologie.

            Soigner le diabète serait enfin possible grâce à la solution qui consiste à greffer de nouvelles cellules sous la peau du patient. Le diabète, insulinodépendant, résulte de la destruction des cellules bêta du pancréas qui produisent de l’insuline. Pour éviter le rejet de la greffe, les cellules sont encapsulées dans une membrane nanoporeuse. Celle ci laisse entrer le sucre et les substances nutritives et laissent sortir l’insuline sécrétée par les cellules greffées. En revanche, les anticorps, plus gros que les nanopores, ne peuvent pas entrer et les cellules greffées seraient ainsi préservées contre l’attaque du système immunitaire.
Le futur des nanotechnologies vu par des experts, ils estiment que la fabrication in vitro d’organes humains seraient possible avant 2015/2020. Certains pensent que les expérimentations sur les animaux par des tests in vitro sont considérées comme irréalisables. D’autres, estiment ne pas pouvoir développer de systèmes artificiels d’autoréparation. Les experts se sentent nullement limités dans leurs possibilités, à l’exception de quelques nanotechnologies dont la portée éthique pourrait ne pas être accepté par le grand public (à commencer par les organes humains in vitro et l’implantation de nanomachines dans le corps).

            Les chercheurs réfléchissent à des « médicaments intelligents » permettant de cibler des cellules malignes. Louis Laurent donne l’exemple de nanoparticules sur lesquelles on greffe des molécules qui ont tendance à se fixer sur certaines tumeurs. Une fois attachées sur les cellules cancéreuses, les nanoparticules permettent de les traiter sélectivement par chauffage avec un laser ou en les agitant par champ électromagnétique sans dommage pour les cellules saines. Les premiers essais sur des animaux ont permis de résorber des tumeurs. Ce genre de techniques pourraient un jour rejoindre l’arsenal thérapeutique destiné à lutter contre le cancer.
D'autres applications pour la médecine : les nanorobots










Utility Fog

Une utilisation de la nanotechnologie encore plus étrange a été imaginée et étudiée par Storrs Hall. Il l’a appelé “Utility Fog” : « Le brouillard-outil ».

Imaginez un robot microscopique, environ de la taille d’une bactérie, avec une douzaine de bras télescopiques. Maintenant, vous remplissez l’air d’une pièce de tels robots, ils s’attachent automatiquement les uns aux autres par leurs bras télescopiques, et se maintiennent éloignés les uns des autres. Une fois la pièce remplie, ils occupent environ 5% de l’air de la pièce.

Ces robots sont programmés pour être non obstructifs. Vous pouvez marcher normalement dans la pièce, respirer, etc., sans vous rendre compte de leur présence. Leur réseau se reconstituant automatiquement après votre passage.

Vous êtes assis, vous souhaitez un verre d’une boisson dans le réfrigérateur. Donnez la commande : la porte du réfrigérateur s’ouvre toute seule, la boisson est placée dans un verre qui semble flotter dans les airs, puis il vient se placer dans votre main!

Le « brouillard » a exercé les forces correspondantes sur la porte du réfrigérateur, le verre, etc. De la même façon, vous pourriez voler jusqu’au deuxième étage!

Maintenant, le brouillard peut se rendre visible si besoin est. Vous avez besoin momentanément d’une chaise supplémentaire? Elle se matérialise sous vos yeux!

Vous souhaitez discuter immédiatement avec un ami situé à 100 km de chez vous? Après avoir reçu son accord, vous pouvez vous matérialiser chez lui! Son brouillard recrée votre image (en trois dimensions!) dans la pièce, de même que votre brouillard recrée votre ami chez vous. Vous pouvez alors discuter tous les deux comme si vous étiez dans la même pièce!

On pourrait ensuite fabriquer des ponts, des autoroutes et transformer une chaise en lit…
Les applications du brouillard-outil sont innombrables, en tout cas trop nombreuses pour être évoquées pendant cette courte présentation!

Un nano-médicament à inhaler

De nos jours, l’utilisation de nanotechnologies pour transporter des médicaments dans les cellules est, sans conteste, une application qui, bien que futuriste, peut contribuer à l’amélioration de la santé humaine dans le domaine de la thérapie comme dans celui du diagnostic.

Des scientifiques de l'université de Marburg ont développé des nano-capsules qui permettent de transporter de manière ciblée une substance thérapeutique dans les poumons.

Il estpossible de contrôler le temps de libération de l'agent actif dans les poumons. Grâce à cette technique, les chercheurs veulent développer un traitement anticancéreux qui permettrait de traiter de manière ciblée des cancers du poumon en stade précoce. Ils sont également en train de développer une thérapie contre l'hypertension pulmonaire, une maladie rare et grave pour laquelle il existe peu de traitements.
En parallèle, cette équipe développe, en coopération avec l'université de Giessen, une thérapie génique contre les maladies du poumon. Le but est d'implanter le gène manquant dans les cellules du poumon par le biais de l'aérosol.