Jean-Malo CHEHABGuillaume SAINT-PIERRE

Les Nanotubes de Carbone dans le Domaine Médical

TPE

Les Nanotubes de carbones constitueront-ils

une avancée majeure dans le domaine médical ?

Plan de la présentation

• Les Nanotubes de CarbonesIntroductionNanotubes de CarbonesPropriétés des NanotubesFabricationÉtat de la TechnologieUsages

• Les Applications dans le Domaine MédicalPropriétés utiles pour une Application MédicaleNanotubes utilisés pour traiter des CellulesRisques à ne pas ignorer

• Conclusion et réponse à la problématique

• Les Nanotubes de CarbonesIntroductionNanotubes de CarbonesPropriétés des NanotubesFabricationÉtat de la TechnologieUsages

• Les Applications dans le Domaine MédicalPropriétés utiles pour une Application MédicaleNanotubes utilisés pour traiter des CellulesRisques 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 CarbonesIntroductionNanotubes de CarbonesPropriétés des NanotubesFabricationÉtat de la TechnologieUsages

• Les Applications dans le Domaine MédicalPropriétés utiles pour une Application MédicaleNanotubes utilisés pour détecter, traiter ou

détruire des cellulesDes risques à ne pas ignorer

• Conclusion et réponse à la problématique

• Les Nanotubes de CarbonesIntroductionNanotubes de CarbonesPropriétés des NanotubesFabricationÉtat de la TechnologieUsages

• Les Applications dans le Domaine MédicalPropriétés utiles pour une Application MédicaleNanotubes utilisés pour détecter, traiter ou détruire

des cellulesDes 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 :

1. Transport d’un agglomérat de nanotubes au milieu de cellules cancéreuses « cible »

2. Chauffage de l’agglomérat au moyen d’une source lumineuse ou d’ondes radio (Near Infrared Range)

3. 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 Instillationpar 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 serum de contrôle

Infiltration de particules de quartz

Infiltration de particules de charbon noir

Infiltrations de nanotubes Carbolex

Infiltrations de nanotubes non purifiés

Infiltrations de nanotubes purifiés

Poumons de souris infiltrée de 0.5mg de produit et euthanasiées 90 jours après le traitement

Des risques à ne pas ignorer

Charbon noir

Particules de quartz

nanotubes Carbolex

Nanotubes non purifiés

Nanotubes non traités : grossissement

Nanotubes purifiés

Poumons de souris infiltrée de 0.5mg de produit et euthanasiées 7 jours après le traitement

Des risques à ne pas ignorer

Charbon noir

Quartz : aggrégats de lyphocytes autour d’une région de macrophages contenant des particules de quartz

nanotubes Carbolex : granulomes contenant des particules noires

Nanotubes non purifiés : présence de granulomes.

Nanotubes non purifiés : grossissement x 400

Nanotubes purifiés : dégérescence et nécrose

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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• Les Applications dans le Domaine MédicalPropriétés utiles pour une Application MédicaleNanotubes utilisés pour détecter, traiter ou détruire

des cellulesDes risques à ne pas ignorer

• Conclusion et réponse à la problématique

Plan de la présentation

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des cellulesDes risques à ne pas ignorer

• Conclusion et réponse à la problématique

• 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.

Remerciements