Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Posté par Adrien le Mercredi 07/03/2018 à 00:00
Des diamants pour étudier l'impact des rayonnements sur le vivant
L'équipe "Interaction Rayonnements Ionisants et Biologie" du Centre d'Etude Nucléaires de Bordeaux-Gradignan (CENBG,CNRS/Université de Bordeaux) associée au laboratoire "Capteurs Diamants" du CEA-LIST a mis au point un détecteur de particules ultra-mince dédié à la micro-irradiation cellulaire par faisceaux de particules chargées. Il devient ainsi possible d'étudier la réponse induite par les rayonnements ionisants à l'échelle de la cellule unique, en particulier lorsque les dommages sont générés par des protons. Ces résultats sont parus dans la revue Applied Physics Letters en décembre 2017.

L'étude de l'impact des rayonnements ionisants sur le vivant passe par l'irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à un flux de rayonnements ionisants : rayons...) contrôlée de cellules in vitro en laboratoire. Parmi les outils d'irradiation disponibles, les microfaisceaux d'ions permettent de cibler un compartiment spécifique d'une cellule vivante et d'y délivrer une dose de rayonnements parfaitement contrôlée. L'insertion sur un microfaisceau de particules chargées d'un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a été...) mince en transmission (1) permet de suivre l'intensité avec une grande précision et ainsi d'atteindre le cas extrême d'une particule par cellule, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en préservant une précision de tir de l'ordre du micromètre (Un micromètre (symbole μm) vaut 10-6 = 0, 000 001 mètre.) (2).


Design du détecteur diamant (Le diamant est un minéral composé de carbone (tout comme le graphite et la lonsdaléite), dont il représente l'allotrope de haute pression, qui cristallise dans le système...): (a) Schéma de principe (b) vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) éclatée du circuit imprimé (Le circuit imprimé est un support, généralement une plaque, destiné à regrouper des composants électroniques, afin de réaliser un système plus complexe.). (c) Photographie de la membrane en diamant (d) vue rapprochée de la zone amincie du détecteur © DR

Le détecteur développé dans cette étude a été réalisé en amincissant un diamant monocristallin à 2 µm d'épaisseur. Celui-ci, recouvert d'électrode transparentes, génère une impulsion électrique pour chaque proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire positive.) le traversant tout en permettant l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) des échantillons biologiques par microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des éléments invisibles à l'œil nu, soit par leur...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.). Il s'agit du premier détecteur mince en transmission permettant le comptage de protons de quelques MeV avec une efficacité supérieure à 98%. Celui-ci est maintenant utilisé en routine sur la plateforme AIFIRA (Applications Interdisciplinaires des Faisceaux d'Ions en Région Aquitaine) du CENBG.


Noyaux cellulaires montrant une accumulation de la protéine XRCC1 aux endroits où le microfaisceau de protons a endommagé l'ADN. L'irradiation a été réalisée selon un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un...) régulier de points espacés de 5 µm. Exactement 100 protons ont été délivrés à chaque position. Échelle: 10 µm © DR

Grâce à ce nouveau type de détecteur, de nouvelles études sur les effets des irradiations sur le vivant sont possibles. Cela concernent par exemple la cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) des protéines impliquées dans la réparation des dommages ADN radio-induits et l'étude des faibles doses de rayonnements sur des organismes multicellulaires.

Notes:
(1) Un détecteur en transmission est traversé par les particules chargées et est suffisamment mince pour ne pas perturber significativement leur trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.).
(2) Chaque particule traversant le détecteur génère une impulsion électrique. Le comptage de ces impulsions permet de mesurer précisément le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de particules délivrées par cellule.


Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS-IN2P3