"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)

L'étude porte sur des souris à qui les chercheurs ont donné à boire de l'eau contenant des nanoparticules de TiO2. Une fois que les nanoparticules de TiO2 sont entrées dans le système, elles s'accumulent dans différents organes et le corps n'a aucun moyen de les éliminer en totalité. Et parce qu'elles sont très petites (de 20nm à 200nm), elles peuvent pénétrer les cellules, et peuvent interférer avec les mécanismes intracellulaires causant le stress oxydant et les inflammations pulmonaires qui avaient déjà été mis en évidence chez le rat. Plus les particules sont petites, plus la surface générée par l'agglomération des particules est importante (de manière exponentielle), plus le stress oxydant et les inflammations sont importants, c'est ce que l'on appelle la réactivité de surface.

Outre le stress oxydant et les inflammations, un nouveau mécanisme de toxicité plus particulièrement inquiétant a été mis en évidence par les chercheurs chez les souris vivantes. En effet ils montrent des modifications des chaines d'ADN : des cassures dans l'ADN double hélice ont été mises en évidence.

La manufacture de TiO2 représente une industrie importante, avec une production d'environ deux millions de tonnes par an. Les personnes les plus exposées aux nanoparticules sont évidemment les employés de cette industrie, mais les résultats de cette étude devraient susciter les inquiétudes quant à l'exposition aux nanoparticules des consommateurs, d'après le professeur Schiestl. Les souris exposées aux nanoparticules de TiO2 ont commencé à montrer des dommages génétiques à partir du 5e jour. L'équivalent humain serait d'une année et demie d'exposition aux nanoparticules dans un environnement industriel. Cependant il n'est pas clair si l'exposition régulière et quotidienne augmente exponentiellement avec le temps.-

"Nanoparticles used in common household items caused genetic damage in mice", 16 Novembre 2009
http://www.nanowerk.com/news/newsid=13559.php
- Abstract de la publication dans Cancer Research : "Titanium Dioxide Nanoparticles Induce DNA Damage and Genetic Instability In vivo in Mice" - http://redirectix.bulletins-electroniques.com/HCFLg

Des chercheurs du Conseil National de Recherche Canada (CNRC) venant de domaine différents (médecine, physique, mécanique des fluides, chimie et microbiologie) travaillent ensemble sur la conception de nanoparticules capables d'identifier rapidement divers microorganismes pathogènes.

Les techniques usuelles de cultures cellulaires nécessitent un délai de plusieurs jours avant d'obtenir une colonie suffisamment importante pour être identifiée. Un dépistage ne durant qu'une ou deux heures présenterait plusieurs avantages. Premièrement, cela permettrait de prescrire aux patients un traitement mieux adapté et de mettre en place plus rapidement des protections sanitaires, si nécessaire. Un diagnostique accéléré éviterait l'usage préventif, souvent inutile, d'antibiotiques rendant les souches bactériennes plus résistantes aux médicaments.

Les équipes se concentrent sur la détection de bactéries pathogènes, comme la salmonelle ou les staphylocoques dorés. Plusieurs types de sondes sont élaborés. Certaines nanoparticules sont paramagnétiques et capturent les microbes en présence d'un champ magnétique. Un simple aimant permet ensuite de rassembler et de récupérer les organismes. D'autres sondes, une fois agglomérées aux bactéries, permettront de les reconnaître par fluorescence. Les chercheurs ont aussi développé des détecteurs interférant avec des fragments d'ADN, rendant possible l'identification de plus de 90 bactéries dangereuses. Les chercheurs espèrent concevoir des particules polyvalentes combinant les différentes technologies ou augmenter encore la rapidité des analyses. "On pourrait alors imaginer un appareil comme celui employé par les diabétiques pour doser le glucose" précise Benoît Simard, chercheur au CNRC.

http://www.nrc-cnrc.gc.ca/fra/dimensions/numero1/pathogenes.html

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.