Les Nanotubes de Carbone dans le Domaine Médical
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Jean-Malo CHEHABGuillaume SAINT-PIERRE
Les Nanotubes de Carbone dans le Domaine Médical
TPE
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Les Nanotubes de carbones constitueront-ils
une avancée majeure dans le domaine médical ?
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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
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Introduction
• Découverte des fullerène
Sumio Iijima (1939 - ) Sir Harold Kroto (1939 - )
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Les Nanotubes de Carbones
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Propriétés des Nanotubes
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Fabrication
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État de la technologie
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Usages
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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….
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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
• 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
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• 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