lu pour vous numéro 25

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"Lu pour vous" numéro 25*

*Les articles qui figurent dans cette rubrique sont transmis à titre d'information scientifique et / ou Technique. Ils ne sont en aucun cas l'expression d'une prise de position de l'UDISS ou d'un jugement de valeur.

  • SANTE : la révolution des médicaments du futur
  • VOLCANOLOGIE : des chercheurs découvrent un nouveau super volcan
  • INVENTIONS : avion nain à vitesse supersonique
  • MOLLUSQUES MARINS : calamar volant
  • CLIMATOLOGIE : Antarctique, la surface du lac Vostok a été atteinte
  • ASTRONAUTIQUE : satellite nettoyeur
  • MATERIAUX : un dispositif pour canaliser la chaleur
  • LE METHANE POUR PRODUIRE DE L'ELECTRICITE
  • ARMEMENT : un rayon de chaleur contre les manifestants

SANTE : La révolution des médicaments du futur

Jean-Paul BEHR, membre de l'académie des sciences fait le point sur la chimie de formulation, qui permettra des avancées majeures en termes de santé.

Le prix Nobel de médecine 2006, décerné à Andrew PIRE et Craig MELLO, a secoué les fondations de la biologie. Leurs travaux ont révélé qu'une grande partie de notre ADN est en fait copiée en de petites molécules ARN (acide ribonucléique) fugaces qui harmonisent toutes les étapes du fonctionnement d'une cellule, depuis l'embryogenèse jusqu'à la mort : l'ARN interférence. Cette découverte majeure, qui ouvre la perspective d'agir sur n'importe quelle voie métabolique soulève d'immenses espoirs pour la recherche biomédicale.

Le premier défi qui se présente aux chimistes consistait à prolonger la survie de cette molécule intrinsèquement instable dans l'organisme afin qu'elle puisse jouer son rôle de médicament. Pour cela, ils ont commencé par « verrouiller » les atomes d'oxygène de l'ARN responsables de sa grande fragilité. Puis ils ont protégé ses extrémités afin de ralentir son excrétion par les reins.

La chimie des petits ARN interférents (SIRNA, en anglais pour small interfering ARN) est aujourd'hui au point.

Ils sont jusqu'à 100 fois plus stables dans l'organisme que leur version naturelle et il est possible d'en synthétiser de grandes quantités. Plusieurs entreprises conduisent des essais cliniques dans des conditions ou le SIRNA reste confiné dans un organe clos. Opko et Quark par exemple ont choisi de s'attaquer à des pathologies oculaires , comme la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA)

Mais le plus grand défi consiste à faire pénétrer ces ARN interférents dans les cellules humaines, pratiquement imperméables à de telles molécules. Pour ce faire, les sociétés nord-américaines Almylan et Tekmira font appel à des vecteurs chimiques. Ces derniers bénéficient de l'expérience acquise après deux décennies de recherche en thérapie génique, et de quelques avantages particuliers. Un SIRNA étant cent fois plus petit qu'un gène, il est d'autant plus facile à transporter.il n'a pas non plus besoin d'être acheminé jusqu'à dans le noyau cellulaire, comme c'est le cas avec l'ADN. Une vingtaine d'essais cliniques portant sur l'excès de cholestérol, le diabète, l'hépatite ou le cancer sont en cours. Tous ont en commun l'injection intraveineuse de SIRNA encapsulés dans des nanoparticules lipidiques.

D'autres nanoparticules à base de polymères sont en cours de développement. Tels les chevaux de Troie, elles se laissent phagocyter par les cellules et ne libèrent les SIRNA qu'à l'intérieur. Une dernière voie de recherche, qui n'était pas envisageable avec des gènes pour cause de taille excessive, consiste à lier chimiquement le SIRNA à son transporteur, revenant ainsi à des médicaments moléculaires proches des médicaments classiques.

La chimie de synthèse a été le mode de développement et de production essentiel de la

Pharmacopée du XXème siècle. L'arrivée des médicaments issus des biotechnologies a semblé signifier la fin de cette ère. Après les anticorps, le tome II de la saga des bio médicaments, dédié à l'ARN interférence, verra le retour de la chimie de formulation sur le devant de la scène : l'adage « il n'y a pas de médicament sans chimie « se conjugue au passé, au présent et au futur.

Source; Le Figaro, on line santé du 16 mars 2012

VOLCANOLOGIE: des chercheurs découvrent un nouveau super volcan.

Vu du haut, le désert du sud de la Bolivie ne révèle rien de ce qui se passe au fond de la chaîne des Andes. Escarpé, dégarni et sans vie paraît le massif Uturuncu, le sommet duquel atteint les 6000 mètres. Mais les radars des satellites reconnaissent ce qui reste caché à l'œil. Au survol, le rayonnement envoyé est réfléchi au sol. Au dessus de ce massif du sud de la Bolivie - à la surprise des chercheurs - les signaux ont changé d'une façon invraisemblable.

Les ondes radars se reflètent de plus en plus tôt, la distance entre ciel et terre s'est raccourcie; conclusion des scientifiques : le toit du massif se soulève sur une surface dix fois celui du lac de Constance (Bavière).

Les chercheurs de la Cornell University à Ithaca (USA) viennent de publier une étude dans la revue « Bulletin of Volcanology « dans laquelle ils ont réuni toutes les mesures des mouvements terrestres.

Il se confirme qu'Uturuncu serait un super volcan, Le massif est un monstre dormant. Que des régions volcaniques enflent n'est pas exceptionnel, mais la dimension de la bulle presque circulaire en train de gonfler est ahurissante.

Un volcan capable de cracher d'un seul coup plus de mille fois la matière lors de l'éruption du Mount St. Helens (USA) en 1980, considéré comme une des plus grandes éruptions du XXème siècle. Les cendres et les nuages acides refroidissent le monde sur plusieurs années, des famines menacent et tout serait détruit sur des centaines de kilomètres autour de l'éruption.

Uturuncu ne figurait pas à ce jour sur la liste des super volcans potentiels. Suivant l'analyse de sa lave, la dernière éruption remonte à 300 000 ans. Mais il se réveille. Actuellement, il se soulève de un à deux centimètres par an et chaque jour la montagne tremble légèrement, plus de mille fois par an. Les tremblements seraient dus à la remontée du magma (roches éruptives ); Les données laissent supposer que chaque seconde un mètre cube de magma s'accumule dans un réservoir situé à 15 - 20 kilomètres sous le volcan.

Le chercheur Noah Finnegan de l'University of California in Santa Cruz pense que de grandes quantités de magma s'accumulent en profondeur, les ondes sismiques se ralentissent sous terre, signe que les roches sont partiellement liquéfiées. La bulle de magma gonfle comme un ballon immense et la pression monte;

-Source : Der Spiegel on line du 26 mars 2012, signé Axel BOJANOVSKI

INVENTIONS : avion nain à vitesse supersonique.

lpv251Les chercheurs de l'University of Colorado, à Boulder (USA) ont développé une aile delta de 50 kilogrammes ,laquelle vole plus vite et plus loin que tout autre objet volant de poids similaire .Lors des premiers tests, le petit engin à réaction de 1,8 mètre de long, pourrait atteindre une vitesse de mach l,4,et dans une version ultérieure mach 1,7. Avec un coût de production estimé autour de 75 000 dollars très avantageux, le mini-avion pourrait devenir un engin d'essai pour l'industrie aéronautique, pour des missions météorologiques et d'autres applications.

Source : Der Spiegel magazine n° 11/2012, info non signé

MOLLUSQUES MARINS : calamar volant

lpv252Ces mollusques marins aiment voyager à travers l'air. Ils se catapultent de l'eau par des sauts amples pour atteindre leurs lieux de frai en économisant de l'énergie.

Ils utilisent les nageoires et les bras comme voiles .

En vol ils sont cinq fois plus rapides que dans l'eau.

Source : Der Spiegel magazine n° 9/2012, non signé



CLIMATOLOGE : Antarctique : la surface du lac Vostok a été atteinte

L'homme a réussi à atteindre l'un des derniers recoins inexplorés de la planète ; les lacs de l'Antarctique -ils en seraient environ 380- enfouis sous la glace depuis des millions d'années

Des lacs probablement stériles, d'une parfaite pureté. L'équipe de l'Institut de recherche arctique et antarctique de Saint-Pétersbourg a atteint le lac Vostok le 5 février 2012.C'est très précisément à 3763,3 mètres que la foreuse s'est arrêtée, les capteurs de pression indiquant la jonction avec le liquide.

Les chercheurs ont précipitamment remonté leur matériel à la surface. L'eau du lac se serait alors engouffrée sur 30 à 40 mètres dans le puits de forage. Un scénario que les russes présentent comme idéal :ainsi, le fluide de forage (plus de 60 tonnes de kérosène et de substituts de fréon destinés à maintenir le puits ouvert) n'aurait pas pénétré-donc pollué-le lac, mais aurait été repoussé. Ensuite, l'eau du lac a gelé dans le puits, le refermant comme un bouchon parfaitement pur.

lpv253Le premier prélèvement aura lieu lors du prochain été austral, en décembre. Puisque la température à la station Vostok varie à ce moment entre moins 38 et moins 46 degrés et la nuit polaire approche inexorablement, la grande majorité de l'équipe de recherche est rentrée en Russie après avoir atteint l'eau du lac.

Vostok fut le premier lac découvert par Andrej KAPITSA en 1964, les mesures radars montrant l'existence de l'eau sur une longueur de 250 kilomètres et une largeur de 50 kilomètres, sous la glace.

Les chercheurs sont très intéressés par les microorganismes qui pourraient exister dans ce milieu – température basse, pression élevée, présence d'oxygène et d'azote, mais pas de nutriments - .Les conséquences d'une telle découverte seraient considérables, avant tout en astrobiologie, car, si il y a une vie sous la glace antarctique, pourquoi pas sous les glaces.

ASTRONAUTIQUE : satellite nettoyeur

Clean Space One : ce satellite suisse pourrait résoudre nos problèmes de déchets spatiaux. L'environnement de la Terre est en effet un véritable dépotoir : quelque 16 000 débris de plus de 10 centimètres encombrent ses orbites. A tout instant, ils risquent de percuter un satellite en service ou, pis, la Station spatiale internationale. Nombre de ces débris sont des satellites hors d'usage, des étages de fusées abandonnés ou des fragments d'engins issus de précédentes collisions.

Une équipe de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) projette de lancer des engins destinés à la « désorbitation « des déchets. L'objectif est de dévier leur course pour les pousser vers l'atmosphère terrestre ou ils se désintégreront.

Pour commencer, un prototype de 30 centimètre de long aura pour mission de «nettoyer« Swisscube, un satellite de 820 g mis en orbite en 2009, ou son cousin Tisat lancé en 2010. Une fois qu'il aura atteint une altitude comprise entre 630 et 750 km, Clean Space One devra ajuster sa trajectoire afin de rattraper le satellite, qui file à 28 000 km/h. Ensuite, il lui faudra l'enserrer avec ses pinces et le stabiliser, l'engin pouvant être en rotation rapide. Une fois accouplé avec son « déchet », Clean Space One plongera vers la Terre. Coût du projet : environ 8 millions d'euros. Les chercheurs espèrent procéder au premier lancement d'ici trois à cinq ans.

Source : Science et Avenir n°782, avril 2012, signé S.R.

MATERIAUX : Un dispositif pour canaliser la chaleur

Une équipe française a inventé un dispositif pour concentrer la chaleur (par exemple dans les échangeurs thermiques de réfrigérateur ...) ou la détourner pour préserver des composants électroniques et éviter la surchauffe des ordinateurs.

Sébastien GUENNEAU de l'Institut Fresnel de Marseille assure que le design est prêt, qu'ils ont trouvé les bons matériaux et que l'usinage est en cours à l'Université de Lille.lpv254

La clé réside dans les métas matériaux, des composites dotés de propriétés que l'on ne trouve pas dans les matériaux naturels. Par exemple, la superposition de différentes matières, ayant chacune leur indice de réfraction, forment un matériau dont l'indice résultant est inédit et qui dévie toujours la lumière. De fait , un objet entouré d'un tel méta matériau devient invisible, puisque aucune onde lumineuse ne le percute et n'est donc renvoyée par lui.

Sébastien GUENNEAU avait déjà participé à la conception d'une telle « cape d'invisibilité «. Il a voulu faire de même avec la chaleur.

L'équation de la diffusion de la chaleur, formulée par Joseph FOURIER présente des similarités avec celle de la propagation des ondes. Mais nous devions déterminer le bon méta matériau. Les calculs indiquaient un composite comportant pas moins de 20 couches, chacune d'elles avec une conductivité thermique différente; Le dispositif sera donc un savant sandwich d'isolants et de conducteurs qui devrait dévier la chaleur. Première application envisagée : refroidir les composants électroniques. Vu les demandes issus de laboratoires chinois, le procédé a été rapidement breveté.

Source : Science et Avenir n° 782, avril 2012, signé A. KH.

LE METHANE POUR PRODUIRE DE L'ELECTRICITE

La société américaine Contour Global a reçu le prix du meilleur investissement énergétique africain pour l'année 2011 pour un projet qui consiste à aspirer le méthanol enfoui dans les eaux profondes du lac Kivu (Rwanda) pour alimenter une centrale thermique de 100 mégawatts. Le projet, chiffré à 110 millions d'euros va être mis en œuvre cette année. Outre la production d'électricité dans une région qui en est totalement démunie, cette extraction rassure les populations inquiètes d'un possible rejet brutal de ce gaz.

Source: In2eastafrica, http://w1p.fr/52256

ARMEMENT : un rayon de chaleur contre les manifestants

Elle s'appelle Active Denial System (ADS ) et a été présenté au début du mois de mars par l'armée américaine comme la nouvelle arme non létale conçue pour disperser les foules. Montée sur le toit d'un gros 4x4, elle consiste en une antenne parabolique qui envoie un faisceau électromagnétique d'une fréquence de 95 gigahertz (GHz) et d'une longueur d'onde de quelques millimètres. Le rayon, d'une portée d'un kilomètre, peut être focalisé sur une personne qui ressent une chaleur intense et insupportable. Elle est alors contrainte de fuir au plus vite, comme en témoigne Spencer ACKERMAN, reporter du magazine américain Wired ,qui a testé le dispositif : « soudain j'ai eu l'impression que mes épaules et mon cou avaient été exposés à la chaleur d'un haut-fourneau. Il m'a fallut deux secondes pour reprendre le contrôle de mon corps et m'écarter du faisceau «.

lpv255Même si l'onde est différente de celle d'un four à micro-ondes (dont la fréquence est de 2,46 GHz), le principe de fonctionnement est le même : le rayonnement agite les molécules d'eau du corps provocant par friction un échauffement responsable de la sensation douloureuse .Le faisceau chauffe juste la surface de la peau car les ondes millimétriques pénètrent très peu. L'ADS ne laisse donc pas, a priori, de brûlures sur la peau. Toutefois, celles-ci peuvent se produire si l'exposition est prolongée, en particulier avec des personnes à mobilité réduite qui ne peuvent fuir rapidement.

Sur ce point, l'armée américaine se veut bien sûr rassurante : c'est un système qui a fait l'objet de quinze années de recherche (Colonel Tracy TAFFOLA, qui dirige le développement des armes non létales au ministère américain de la Défense )

En officialisant cette recherche et en organisant un test publique, l'armée visait à faire savoir que l'ADS est opérationnel, et surtout disponible à l'exportation.

L'acquisition n'est pas à l'ordre du jour en France ; on devrait donc continuer à utiliser les canons à eau pour repousser les manifestants.

Source : Science et Avenir, n° 782, avril 2012 , signé Olivier Hertel

Deux armes non létales parmi les plus insolites :

Le SKUNK, conçu par l'armée israélienne : une bruine aux relents de pourriture insupportables, pulvérisée sur la foule depuis un canon à eau ;

La Sticky Foam, développé par les laboratoires Sandia aux Etats-Unis et utilisée en Somalie : une mousse collante projetée par un canon portatif qui immobilise les manifestants sous la masse du matériau.

Source : Science et Avenir n° 782 ,mars 2012

   
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