"L'Homme qui valait trois milliards" est-il pour demain ?

Publié par Michel le 29/01/2009 à 00:00
Source: Université de Montréal
Illustration: Extrait de “The Six Million Dollar Man”
La technologie futuriste de "l'Homme qui valait trois milliards" (The Six Million Dollar Man), c'est-à-dire un être humain fait en partie de métal et en partie de chair, ne sera plus l'exclusivité d'Hollywood à l'avenir. Alors que le personnage dans le rôle titre était pourvu de métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des métaux alcalins. Les métaux sont un...) pour améliorer ses performances, une équipe de chercheurs multidisciplinaire de l'Université de Montréal (L’Université de Montréal est l'un des quatre établissements d'enseignement supérieur de Montréal au Québec. Elle est l'une des dix grandes...) a découvert un procédé pour produire de nouvelles surfaces métalliques prometteuses, en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'obtenir des implants médicaux supérieurs aidant à la guérison (La guérison est un processus biologique par lequel les cellules du corps se régénèrent pour réduire l'espace d'une région endommagée par la...) et facilitant l'acceptation des prothèses métalliques par le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.).

Selon les résultats de la nouvelle recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...) publiés dans Nano Letters, les chercheurs ont tiré partie des récentes découvertes en nanotechnologie (Les nanosciences et nanotechnologies (NST) peuvent être définies a minima comme l'ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de...) pour modifier la façon dont les métaux influencent la croissance et le développement des cellules dans l'organisme. Un aspect majeur de leur découverte est que les surfaces peuvent stimuler directement les cellules, éliminant ainsi le besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les...) de médicaments et, par conséquent, les effets secondaires qui en résultent. Cette étude est le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par...) d'une collaboration entre l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...) de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture, de la...), l'Université McGill (L’Université McGill, située à Montréal au Québec, est une des universités les plus anciennes au Canada.), l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) national de la recherche scientifique (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques....) (INRS-EMT), Plasmionique inc. et l'Université de São Paulo.

"En utilisant la modification chimique, nous avons produit des métaux aux surfaces intelligentes qui interagissent positivement avec les cellules et aident à contrôler la réaction biologique de la guérison, déclare Antonio Nanci, auteur principal de l'étude et professeur à la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant...) dentaire de l'Université de Montréal. Cette découverte servira d'assise à la réalisation de nouveaux implants métalliques améliorés, lesquels devraient augmenter significativement les chances de succès des prothèses orthopédiques, dentaires et cardiovasculaires."

Surfaces nanoporeuses

Le Dr Nanci et ses collègues ont utilisé des composés chimiques pour modifier la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure,...) de métaux biomédicaux courants comme le titane (Le titane est un élément chimique métallique de symbole Ti et de numéro atomique 22.). Le traitement de ces métaux avec des mélanges sélectionnés d'acides et d'oxydants a révélé des surfaces aux nano (minuscules) alvéoles caractéristiques de l'éponge (Les éponges constituent l’embranchement (vraisemblablement paraphylétique) des Spongiaires et sont des animaux sans système nerveux ni tube...). "Nous avons démontré que certaines cellules adhèrent mieux à ces surfaces qu'aux surfaces lisses habituelles, explique M. Nanci. C'est là une amélioration au biomatériel standard dont nous disposons actuellement."

Les chercheurs ont ensuite testé les effets des surfaces de titane nanoporeuses produites chimiquement sur la croissance et le développement des cellules. Ils ont constaté que, comparativement aux surfaces lisses non traitées, ces surfaces augmentent la croissance des cellules osseuses tandis que celle des cellules néfastes diminue, et qu'elles stimulent les cellules souches. De plus, la manifestation des gènes nécessaires à l'adhérence et à la croissance des cellules a augmenté au contact des surfaces nanoporeuses.

Différents agents chimiques, différents effets

La croissance non contrôlée des cellules sur un implant n'est pas souhaitable. Par exemple, lorsqu'on utilise des endoprothèses vasculaires, il est important de limiter la croissance de certaines cellules afin de ne pas nuire à la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) sanguine. Dans d'autres situations, les cellules peuvent former une capsule indésirable autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit...) des implants dentaires et les faire tomber. Les chercheurs ont démontré qu'un traitement à l'aide d'agents spécifiques réduit la croissance de cellules indésirables.

"Un élément important de cette étude est la manière dont nous avons démontré les effets cellulaires sélectifs du décapage chimique, déclare le Dr Nanci. Avec de légères modifications dans la composition des mélanges d'agents décapants, il est possible de changer les nanoschémas qui se forment à la surface du métal et de contrôler les réactions cellulaires qui s'ensuivent."

"Notre étude est révolutionnaire, ajoute le professeur Nanci. Nous utilisons de simples traitements chimiques déjà très efficaces pour modifier des métaux couramment utilisés en salle d'opération." Cette approche innovatrice pourrait ultimement mener au développement de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) intelligents qui non seulement sont facilement acceptés par le corps humain, mais qui de plus répondent activement au milieu biologique environnant.

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