Les Nanotubes de Carbone dans le Domaine Médical TPE Les Nanotubes de Carbone dans le Domaine Médical Jean-Malo CHEHAB Guillaume SAINT-PIERRE

Les Nanotubes de carbones constitueront-ils une avancée majeure dans le domaine médical ?

Plan de la présentation Les Nanotubes de Carbones Introduction Nanotubes de Carbones Propriétés des Nanotubes Fabrication État de la Technologie Usages Les Applications dans le Domaine Médical Propriétés utiles pour une Application Médicale Nanotubes utilisés pour traiter des Cellules Risques à ne pas ignorer Conclusion et réponse à la problématique Les Nanotubes de Carbones Introduction Nanotubes de Carbones Propriétés des Nanotubes Fabrication État de la Technologie Usages Les Applications dans le Domaine Médical Propriétés utiles pour une Application Médicale Nanotubes utilisés pour traiter des Cellules Risques à ne pas ignorer Conclusion et réponse à la problématique

Introduction Découverte des fullerène Sumio Iijima (1939 - ) Sir Harold Kroto (1939 - )

Les Nanotubes de Carbones

Propriétés des Nanotubes

Fabrication

État de la technologie

Usages

Plan de la présentation Les Nanotubes de Carbones Introduction Nanotubes de Carbones Propriétés des Nanotubes Fabrication État de la Technologie Usages Les Applications dans le Domaine Médical Propriétés utiles pour une Application Médicale Nanotubes utilisés pour détecter, traiter ou détruire des cellules Des risques à ne pas ignorer Conclusion et réponse à la problématique Les Nanotubes de Carbones Introduction Nanotubes de Carbones Propriétés des Nanotubes Fabrication État de la Technologie Usages Les Applications dans le Domaine Médical Propriétés utiles pour une Application Médicale Nanotubes utilisés pour détecter, traiter ou détruire des cellules Des risques à ne pas ignorer Conclusion et réponse à la problématique

Propriétés pour une Application Médicale Une structure interne creuse, que l’on peut remplir de gaz ou de médicaments (par capillarité) Une structure externe sur laquelle on peut accrocher d’autres molécules Une structure nanoscopique, pouvant pénétrer dans les tissus au niveau cellulaire des capacités de polarisation et de fluorescence permettant d’observer la position des nanotubes à partir de l’extérieur

Nanotubes pour détecter des Cellules Ce sont de nouveaux biocapteur obtenus en greffant, grâce à leurs atomes de carbone communs, des anticorps spécifiques à une « cible » attractive. Quand la liaison anticorps - antigène se forme : on observe une augmentation d’un courant électrique dû à un polarisation préalable du nanotube. Cela permet de localiser une cellule malade. En outre le transport d’un produit émettant un rayonnement, à l’inté- rieur du nanotube, peut permettre le suivi du parcours du nanotube dans l’organisme.

Nanotubes pour soigner des Cellules Le nanotube de carbone sert de vecteur pour transporter des médicaments destinés aux cellules malades. Les médicaments, selon leurs structures, peuvent être accrochés à l’extérieur des nanotubes ou introduites à l’intérieur de sa structure (cheval de Troie) Les médicaments sont alors délivrés à l’endroit précis où sont les cellules malades.

Nanotubes pour détruire des cellules Destruction des cellules cancéreuses : Transport d’un agglomérat de nanotubes au milieu de cellules cancéreuses « cible » Chauffage de l’agglomérat au moyen d’une source lumineuse ou d’ondes radio (Near Infrared Range) Quantité de chaleur dégagée par l’explosion (échelle nanométrique) l’agglomérat détruit les cellules. Expérience réalisée à l’Université de l’État de Delaware

Des risques à ne pas ignorer Une expérience réalisé à l’Université de Rice Pulmonary Toxicity of Single-Wall Carbon Nanotubes in Mice 7 and 90 Days After Intratracheal Instillation par C-W Lam, J.T. James, R. MacClustkey et R. Hunter, Publié dans Toxicological Sciences 77, 126-134 (2004) Les poumons de souris infiltrée de 0.5mg de produit et euthanasiées 7 et 90 jours après le traitement

Des risques à ne pas ignorer Infiltration de particules de quartz Infiltration de particules de charbon noir Infiltration de serum de contrôle Infiltrations de nanotubes purifiés Infiltrations de nanotubes Carbolex Infiltrations de nanotubes non purifiés Poumons de souris infiltrée de 0.5mg de produit et euthanasiées 90 jours après le traitement

Des risques à ne pas ignorer Particules de quartz nanotubes Carbolex Charbon noir Nanotubes purifiés Nanotubes non purifiés Nanotubes non traités : grossissement Poumons de souris infiltrée de 0.5mg de produit et euthanasiées 7 jours après le traitement

Des risques à ne pas ignorer Quartz : aggrégats de lyphocytes autour d’une région de macrophages contenant des particules de quartz nanotubes Carbolex : granulomes contenant des particules noires Charbon noir Nanotubes purifiés : dégérescence et nécrose Nanotubes non purifiés : présence de granulomes. Nanotubes non purifiés : grossissement x 400 Poumons de souris infiltrée de 0.5mg de produit et euthanasiées 90 jours après le traitement

Des risques à ne pas ignorer Coût considérable des recherches : Questions d’éthique : Un groupe canadien : ETC group souligne la nécessité d’un arbitrage entre - les budgets consacrés à la recherche sur les nanotubes - les besoins médicaux indispensables de survie de certaines population Les « Nanorobots » sont encore une fiction mais on sait aujour- d’hui agir dans le plus profond du corps humain : l’intrusion dans le corps de matériaux dits intelligents pose problème….

Des risques à ne pas ignorer ?

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Remerciements Aux professeurs encadrants: Melle Mimiette et Mme Niddan A M. Chehab et à M. Saint-Pierre pour leur aide matérielle. A vous qui nous avez écoutés.