Exploitant une technologie issue des travaux de recherche de l'équipe Spectroscopie et Nanomatériaux de l'Institut des Nanotechnologies de Lyon (CNRS/Ecole Centrale de Lyon/INSA de Lyon/Université Claude Bernard de Lyon), SAENA Technologies, créée officiellement le 19 novembre dernier par Mehdi Medjaoui, un jeune ingénieur de l'INSA, est une start-up qui souhaite utiliser certaines propriétés, notamment de luminescence, de nanoparticules de semi-conducteurs, afin d'élaborer un code-barre spectral pour le marquage et l'authentification des matériaux. A plus long terme, ces nanoparticules pourraient également servir de combustible pour les piles à combustible ou encore être utilisées comme traitement thérapeutique du cancer. Lauréat de la 11ème édition du Concours National d'Aide à la Création d'Entreprises de Technologie Innovantes en juin dernier, SAENA Technologies, installée dans l'incubateur d'entreprise CREALYS, est soutenue par INSAVALOR, la filiale de valorisation de l'INSA de Lyon et FIST, filiale de transfert et de commercialisation de technologies innovantes du CNRS et d'OSEO INNOVATION.

"J'ai toujours eu l'envie de créer une entreprise", confie d'emblée Mehdi Medjaoui. C'est donc tout naturellement, lorsque l'occasion se présente, durant son cycle d'ingénieur au sein de l'INSA de Lyon, en science et génie des matériaux, qu'il s'engage dans cette aventure. Il est alors en stage de cinquième année qu'il réalise à l'Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), une jeune Unité Mixte de Recherche dans laquelle travaille notamment Vladimir Lysenko, chargé de recherche au CNRS, qui l'accompagne dans ce projet de création de start-up. Les chercheurs de l'INL mènent notamment des travaux sur les nanoparticules de silicium et de carbure de silicium. "Entre 1 et 10 nanomètres de diamètre, ces particules présentent des propriétés très intéressantes, notamment de luminescence, leurs propriétés spectrales dépendant de leur taille. Ainsi, en réussissant à contrôler leur distribution en taille il est alors possible d'élaborer un code-barre spectral. Intégrer dans un matériau, ce code-barre permet alors de marquer celui-ci et de l'authentifier", explique Mehdi Medjaoui.

Brevetée, à terme cette technologie devrait permettre à SAENA Technologies de produire des nanopoudres destinées au marquage et à l'authentification des matériaux, mettant ainsi sur le marché un nouvel outil pour accroître leur contrôle qualité, leur traçabilité et lutter ainsi contre leur contrefaçon. "Jusqu'à présent, nous travaillons sur un pilote installé à l'INL qui ne permet pas de produire ces nanopoudres en quantité suffisante. Mais nous devrions disposer dès février d'une installation pré-industriellle qui nous permettra d'en produire de 1 à 10 kilos par mois", précise-t-il. Autre préoccupation de SAENA Technologies, l'approvisionnement en matières premières, à savoir silicium et carbure de silicium non conventionnels. Car si l'industrie de la microélectronique utilise des wafers toujours très sophistiqués à la valeur ajoutée sans cesse plus importante, la start-up lyonnaise a besoin de matériaux massifs dont les surfaces sont importantes. Aussi collabore-t-elle avec des entreprises de l'industrie du photovoltaïque pour s'approvisionner.

1 tonne par mois à l'horizon 2011

Mais là ne s'arrête pas les ambitions de SAENA Technologies. Car ces nanoparticules, en fonction de leur taille, pourraient être utilisées également pour d'autres applications, aussi brevetées, en particulier dans des piles à combustible où, mélangées dans une solution, elles serviraient alors de combustible. Mais comme ces nanoparticules sont fluorescentes, les chercheurs ont essayé aussi de les utiliser pour marquer des cellules cancéreuses. "Or les résultats des tests in vitro ont montré qu'une grande majorité des cellules cancéreuses avaient été tuées, ce qui était inattendu. D'où le lancement de tests in vivo qui sont en cours", indique Medhi Medjaoui qui précise que cette dernière application n'est encore que dans la phase de recherche.

Ainsi pour SAENA Technologies, il s'agit d'abord de se positionner solidement comme une entreprise spécialisée dans le marquage et l'authentification des matériaux à l'aide de code-barre spectral à base de nanoparticules. "A plus long terme, nous devrions proposer d'autres technologies de marquage, en particulier d'eux d'entre elles que nous sommes en train de breveter, l'une pour le marquage des métaux, qui représente un problème de plus en plus important pour les industriels, l'autre destinée au secteur de l'agroalimentaire". Mais pour l'heure, il s'agit de produire à l'échelle industrielle, l'objectif que s'est fixée SAENA Technologies étant d'une tonne par mois fin 2010.

 

Saena Technologies - Mehdi Medjaoui : tél. +33 (0)6 14 94 59 03 - email : mehdi.medjaoui@gmail.com

(ADIT - Jean-François Desessard - email : jfd@adit.fr)

De s chercheurs du Georgia Tech Institute of Technology ont développé un nouveau type de cellules photovoltaïques à l'intérieur même de fibres optiques à l'aide de nanostructures d'oxyde de zinc tri dimensionnelles, produites au sein des fibres et couvertes de matériaux à pigments photosensibles. L'approche pourrait permettre aux systèmes photovoltaïques de ne plus être cantonnés à des panneaux solaires sur le toit des maisons, en bref d'être "invisibles".

Avec cette technologie, les générateurs photovoltaïques sont pliables, camouflables et mobiles, d'après Zhong Lin Wang, professeur de Sciences des Matériaux au Georgia Tech et directeur de la recherche. Les fibres optiques pourraient conduire la lumière du soleil dans les murs des bâtiments où les nanostructures la convertissent en électricité.

Le principe adopté pour créer ces nanostructures à pigments photosensibles (ou cellules de graetzel, en anglais dye-sensitized solar cell), consiste en un système photochimique capable de générer de l'électricité. Elles sont moins chères à fabriquer que les cellules classiques à base de silicium monocristallin et même polycristallin, flexibles et robustes, mais leur efficacité de conversion de la lumière en énergie électrique est moindre. Cela n'inquiète pas l'équipe de chercheurs qui avancent que la surface active de conversion peut être très importante et donc que le système pourrait être tout à fait viable. Cette technologie permettrait aussi aux architectes et designers d'inclure les cellules dans les murs des bâtiments, véhicules et même équipements militaires.

Les fibres optiques utilisées sont celles-là mêmes qu'utilise l'industrie des télécommunications pour le transport de données. Elles sont constituées d'un coeur où se propage la lumière par successions de "rebonds" sur les bords, entouré d'une gaine et d'une protection. Les chercheurs retirent la gaine et couvrent le coeur d'une couche conductrice d'oxyde de zinc à partir de laquelle ils font pousser des nanofils d'oxyde de zinc en brosse, un peu comme une brosse pour tuyaux. Les nanofils sont ensuite recouverts avec des pigments photosensibles pour convertir la lumière en électricité.

La lumière qui entre dans les fibres optiques passe à travers les nanofils, où ils interagissent avec les pigments photosensibles pour produire le courant électrique. Un électrolyte liquide entre les nanofils collecte les charges électriques. Le résultat est un hybride nanofil/fibre optique qui est d'autant plus efficace que la fibre est longue : en effet, plus la fibre est longue, plus les chances que les photons entrent en contact avec les pigments photosensibles pour libérer un électron est importante.

Le problème auquel l'équipe fait face est de faire entrer suffisamment de lumière à l'intérieur de la fibre, et l'équipe se penche sur l'utilisation de lentilles concentrant la lumière sur les extrémités des fibres. Wang et ses collègues ont pour le moment atteint une efficacité de 3.3% avec leur prototype et espèrent atteindre les 7 ou 8% en utilisant d'autres matériaux pour les fibres, comme le quartz, même si le but est de réduire les coûts et donc d'utiliser des fibres en polymères. Même si ces résultats sont inférieurs aux cellules solaires à base de silicium, ces cellules sont toujours bien moins chères à fabriquer et constituent une solution pour de multiples applications sur les véhicules ou les équipements militaires, complémentaires des applications actuelles des panneaux solaires.


"3-D system based on optical fiber could provide new options for photovoltaics", 2 novembre 2009 -
 http://www.physorg.com/news176389079.html
- "Wrapping Solar Cells around an Optical Fiber", 30 Octobre 2009 -
http://www.technologyreview.com/energy/23829/page1/
- Publication dans Angewandte Chemie (en anglais) "Optical Fiber/Nanowire Hybrid Structures for Efficient Three-Dimensional Dye-Sensitized Solar Cells", 22 Octobre 2009 -
http://www3.interscience.wiley.com/journal/122659616/abstract

Des marqueurs fluorescents qui aident le chirurgien à repérer en temps réel les contours de la tumeur maligne qu’il opère. Des médicaments « intelligents » capables d’être activés à distance dès qu’ils ont atteint leur cible... Comme d’autres domaines de la médecine, la cancérologie se met à l’heure des nanotechnologies. La plupart de ces minuscules outils, dont la taille est de l’ordre du milliardième (« nano » en grec) de mètre, n’en sont qu’au stade de la recherche. Mais ils ouvrent, à moyen terme, des perspectives passionnantes tant pour diagnostiquer que pour soigner les cancers. Un symposium international, récemment organisé à Paris par l’Institut national du cancer (Inca) et l’Inserm, a fait le point sur ces recherches en « onconano ».

Côté diagnostic, l’un des défis majeurs consiste à mettre au point des nanosondes capables de se fixer sur les cellules cancéreuses. Injectées dans l’organisme, elles peuvent ainsi révéler la présence d’une tumeur en émettant un signal, radioactif ou optique par exemple. « Le traceur idéal, qui marque à 100 % les cellules cancéreuses, et uniquement celles-ci, est sans doute un mythe », note d’emblée Philippe Rizo, directeur scientifique de Fluoptics, une start-up du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) qui travaille sur deux pistes prometteuses dont l’une, la nanoémulsion de fluorophore, permet d’illuminer le système lymphatique.

Ce traceur, à l’essai chez l’animal, repère les ganglions drainant une tumeur, c’est-à-dire les voies par lesquelles les cellules cancéreuses se disséminent dans le corps du patient. « En protégeant le fluorophore, notre nanémulsion permet d’obtenir une brillance très importante et une très grande stabilité, ce qui permettra d’appliquer cette technique à de nombreux types de cancer », poursuit M. Rizo.

Plus spectaculaire encore, Fluoptics développe un marqueur de la néoangiogénèse, autrement dit la formation de nouveaux vaisseaux sanguins qui accompagne la croissance des tumeurs cancéreuses. Chez un malade sur quatre, ce traceur fluorescent se fixe aussi sur la tumeur elle-même. Couplé au système optique développé par Fluoptics, « cela aidera le chirurgien à visualiser directement les cellules potentiellement cancéreuses et les limites de la tumeur pendant l’intervention », prédit M. Rizo en précisant que les cancers de la cavité abdominale devraient être les premiers concernés.

Actuellement à l’étude chez de petits animaux, ce marqueur devra cependant passer par le même circuit de validation qu’un médicament. Selon le directeur scientifique de Fluoptics, les premiers essais cliniques sont prévus vers 2011.

« Les techniques de diagnostic par imagerie moléculaire sont prometteuses à assez court terme », confirme le Pr Jean-Yves Blay, cancérologue au centre Léon-Bérard, à Lyon.

Mais pour ce praticien, les nanotechnologies auront bien d’autres applications dans le dépistage des cancers. « À l’avenir, ces outils permettront de réaliser de minuscules prélèvements, beaucoup moins traumatisants pour les malades que les biopsies d’aujourd’hui. Les laboratoires sur puce seront aussi très utiles pour étudier de façon très fine les caractéristiques des tumeurs, avec une série de biomarqueurs. » Un profilage indispensable en vue de traitements personnalisés.

Le versant thérapeutique des nanotechnologies est également en pleine ébullition. Le principe est séduisant : en plaçant les substances médicamenteuses dans des nanoenveloppes, on modifie profondément leur diffusion dans l’organisme. Soixante-dix fois plus petits qu’un globule rouge, les « nanovecteurs » franchissent aisément les barrières biologiques, à commencer par les membranes cellulaires.

Au final, l’efficacité est augmentée, et la toxicité du traitement réduite. Plusieurs nanomédicaments (notamment à base de liposomes et de protéines pegylées) sont déjà commercialisés. L’équipe du Pr Patrick Couvreur de la faculté de Chatenay-Malabry (Hauts-de-Seine) développe de nouvelles générations de nanovecteurs.

Un composé à base de gemcitabine - une chimiothérapie déjà ancienne - et de squalène (le cholestérol du requin) est ainsi à l’étude. L’association de ces deux substances, qui entraîne la formation spontanée de nanoparticules, a déjà obtenu des résultats spectaculaires dans plusieurs types de cancers chez l’animal. Des travaux consistant à envelopper le duo gemcitabine-squalène dans des particules d’oxyde de fer sont également en cours. Objectif : activer le médicament à distance par un aimant quand il a atteint sa cible tumorale.

La nanotechnologie a imité la nature en créant un nageur nanoscopique qui ressemble étrangement à un spermatozoïde. L'objectif: nager dans le corps humain pour la microchirurgie ou le traitement à la source du mal.

S'inspirant des flagelles des bactéries, qui leurs permettent de nager à contre courant, Ambarish Gosh et Peer Fischer  de l'Université d'Harvard ont conçu une nano-hélice de verre et de cobalt d'une longueur total d'un micromètre (1 millionième de mètre). Leurs travaux sont présentés dans un article de la revue Nanoletters ainsi que sur le site de New Scientists.

L'application d'un champ magnétique agissant sur le cobalt permet de mettre en mouvement les hélices du nano-nageur. Les scientifiques affirment que le nano-robot pourrait déplacer des objets faisant 1000 fois sa taille. Les applications médicales sont multiples comme par exemple la livraison de médicament à travers la circulation sanguine directement à la source du mal.

source Vincent Minier (lexpress.fr)