Mars 2011
OPTIQUE / PHOTONIQUE Ecouter les cellules cancéreuses pour mieux les combattre Publié le : 09 Février 2011 | Par : Purdue Univ. News Des physiciens de Purdue University ont mis au point une technique, intitulée ‘Holographic Tissue Dynamics Spectroscopy’, capable de détecter le mouvement à l’intérieur de sphéroïdes tumoraux. Cette découverte offre aux chercheurs la possibilité de regarder directement au sein des cellules à l’aide d’holographie et de lasers, ce qui permettrait à l’industrie pharmaceutique d’accélérer la découverte d’un traitement. Afin de représenter le tissu tumoral en 3D, le premier procédé mis en œuvre est une holographie. A l’aide de lasers, cette technologie permet de voir tout au long de la cellule, et non uniquement à la surface. Des hologrammes de la cellule pouvant atteindre le millimètre ont ainsi été réalisés. L’autre partie de la technique a été mise au point par l’équipe, et consiste à créer une représentation de l’activité au sein de la cellule, avec une approche similaire aux empreintes vocales utilisées dans les systèmes biométriques de reconnaissance vocale. La mise en place d’une spectroscopie permet de mesurer temporellement les changements de l’hologramme. Cette étape décompose les changements selon différentes fréquences et il est ainsi possible de dire comment la membrane, la mitochondrie, le noyau ou même la division cellulaire répondent. Le spectrogramme obtenu représente ainsi une empreinte unique du médicament sur la cellule. Toutefois, des similarités peuvent être identifiées, notamment pour les médicaments d’une même classe. L’image ci-contre montre la réaction d’une cellule à un médicament métabolique (haut) et à un médicament antimitotique (bas) s'opposant à la division cellulaire. Selon le chercheur, cette technique est une avancée majeure car elle mesure en 3D le mouvement exact qui se déroule au sein des cellules vivantes. Il est ainsi possible d’observer comment les cellules réagissent, et donc modifient cette activité, en réponse aux substances appliquées, et ce directement au sein des cellules. En effet, la plupart des mises au point de médicaments se déroule actuellement en 2D, mais il peut y avoir des différences en 3D sur la manière dont les cellules répondent. Selon l’équipe, des milliers de médicaments peuvent s’avérer bénéfiques d’une certaine manière, mais pour cela ils doivent être examinés rapidement et, si possible, à moindre coût. Avec 384 tests en 6 heures, cette technique offre désormais cette possibilité à l’industrie pharmaceutique. + Lire la suite
Une nouvelle technique de croissance de nano-lasers sur silicium pour photonique sur puce Publié le : 06 Février 2011 | Par : UC Berkeley News Center Des Ingénieurs de Berkeley ont trouvé un moyen de faire croître des nano-lasers directement sur la surface de silicium. Cette réalisation pourrait conduire au développement d’une nouvelle classe de micro-processeurs plus rapides et plus efficaces, mais aussi de puissants capteurs biochimiques utilisant des puces optoélectroniques. Les demandes croissantes de l’industrie en termes de performance conduisent de nombreux chercheurs à travailler sur de nouvelles méthodes permettant d’exploiter la capacité inhérente des particules lumineuses à transporter beaucoup plus de données que les signaux électriques. Les interconnexions optiques sont considérées comme une solution permettant de surmonter l’étranglement au sein mais aussi entre les puces. Comme le matériau de base de l’électronique, le silicium, est très mauvais pour générer de la lumière, les ingénieurs se sont tournés vers une autre classe de matériaux, les III-V, semi-conducteurs utilisés pour les LED et les lasers. Cependant, le mariage des matériaux III-V et du silicium pour créer une unique puce optoélectronique s’est révélé problématique, leur structure atomique étant incompatible. Plusieurs techniques ont été développées depuis, mais les températures de ces procédés dépassent les 700°C, ce qui endommage l’électronique. Les chercheurs ont surpassé cette limitation ici, en trouvant un moyen de faire croître à 400°C des nano-piliers d’Arséniure d’Indium et de Gallium sur une surface silicium. Cette température permet à l’électronique silicium de conserver ses fonctionnalités. Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que ces nano-piliers pouvaient émettre une lumière infrarouge (950nm). Leur structure unique permet en effet de fortement confiner la lumière dans un petit espace. Selon l’équipe, ces résultats impactent de nombreux domaines, dont notamment la science des matériaux, la technologie des transistors, la science des lasers, l'optoélectronique et la physique optique. Cette technique de pourrait conduire au développement de dispositifs photonique très efficaces, avec intégration sur une même puce de dispositifs nano-photonique tels que des photo-détecteurs, modulateurs ou encore des cellules solaires. + Lire la suite
2 Rédaction L. PROVE NAT