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RTFLASH Recherche & Technologie
NUMERO 1297
Lettre gratuite hebdomadaire d’informations scientifiques et technologiques
Créée par René Trégouët rapporteur de la Recherche et Président/fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Edition du 14 Février 2025
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Egalement dans ce numéro
Avenir
Un robot flottant pour piéger les microplastiques
Matière
La Chine construit une « grande muraille solaire » qui pourra alimenter Pékin en électricité
Auto-nettoyage : un nouveau matériau défie les lois de l’adhésion de l’eau
Des cellules de batterie solide au lithium-métal
Terre
Utiliser des matériaux de construction enrichis en carbone pour stocker le CO2 : un potentiel gigantesque
Vivant
Le thé vert protège le cerveau du déclin cognitif
Une micro-aiguille imprimée en 3D pourrait révolutionner le traitement de la surdité
Une puce électronique dans les chaussures pour éviter les fugues de patients
Une avancée majeure dans la prise en charge du cancer de la vessie
Les effets sous-estimés de la musculation pour prévenir de multiples maladies
Les fibres alimentaires réguleraient l'expression de certains gènes
Des microbulles guidées par ultrasons pour attaquer le cancer
Photographier l’empreinte rétinienne pour prédire les AVC ?
Bioptimus veut révolutionner la biologie
Recherche
Turbotech, Safran et Air Liquide valident la faisabilité d’une turbine à l'hydrogène liquide pour l’aviation légère
Edito
L'intelligence artificielle va changer la nature de la médecine et de la santé...



Depuis quelques semaines, la déferlante de l'IA n'en finit plus d'agiter les médias et de susciter de nombreuses interrogations, et parfois de sérieuses réserves, dans le grand public. Aux États-Unis, Donald Trump a annoncé le 22 janvier dernier un investissement massif de 500 milliards de dollars (481 milliards d’euros) pour financer Stargate, un projet visant à développer les prochaines infrastructures, programmes informatiques et puces d’intelligence artificielle (IA), qui permettront une diffusion de l'IA générative universelle à l'ensemble de l'économie et de la société.

En France, le sommet mondial de l'IA, organisé à Paris il y a quelques jours, a été l'occasion d'annonces très médiatisées concernant des investissements considérables dans notre pays, pour développer les data centers, supports physiques de l'IA. Les Émirats du Golfe seraient prêts à investir 50 milliards, le fonds canadien Brookfield annonce pour sa part 20 milliards d'investissement en France. Le Président de la République a, quant à lui, annoncé des investissements de «109 milliards d’euros dans les prochaines années ».

Au niveau européen, le nouveau cadre législatif sur l'IA, considéré comme le plus ambitieux du monde, est entré en vigueur le 2 février dernier. Il prévoit notamment l'interdiction des IA autonomes, de la reconnaissance faciale en temps réel, des outils d'analyse des émotions, de la notation sociale et des systèmes recourant à la manipulation des données. Sur le plan économique, Statista prévoit que le marché mondial de l'IA pourrait dépasser les 500 milliards de dollars de chiffre d'affaires d'ici 2028, soit une multiplication par quatre par rapport à aujourd'hui. Et ce développement mondial de l'IA risque d'être bien plus rapide et irrésistible que prévu avec le récent séisme provoqué par l'arrivée fracassante de DeepSeek, un outil chinois d'IA aussi performant que ceux des géants américains du secteur mais qui n'a coûté que 6 millions de dollars pour son développement, contre plus d'un milliard pour ChatGPT...

Dans ce contexte d'euphorie technologique, il est frappant de constater que l'IA semble pour l'instant générer dans le grand public plus de craintes que d'espoirs. C'est ainsi que plus de la moitié des Français disent avoir peur du développement de l'IA ; 82 % des Français craignent que l'IA générative conduise à une déshumanisation des rapports sociaux au profit des technologies ; et qu'elle rende certains secteurs complètement dépendants de cette technologie pour 82 % d'entre eux. Pourtant, parmi les nombreux secteurs bouleversés par l'IA, il en est un où cette technologie est en train de produire une incroyable et bénéfique révolution, dont on ne parle pas assez, celui de la santé et de la médecine.

Les avancées en intelligence artificielle permettent non seulement de poser plus rapidement des diagnostics médicaux précis, mais aussi de prévoir l’évolution de maladies graves et complexes, comme le cancer, et de concevoir de nouveaux traitements sur mesure qui seraient tout simplement impossibles sans la puissance de l'IA. Des chercheurs de Harvard Medical School ont récemment dévoilé un modèle d’IA polyvalent, nommé “Chief”, qui fonctionne comme un ChatGPT médical et permet le diagnostic et la prédiction des résultats de nombreux cancers. Chief est à présent capable de diagnostiquer un large éventail de cancers, de prédire la survie des patients et de proposer les traitements les mieux adaptés à la situation particulière de chaque malade. Testé sur 19 types de cancer, “Chief” peut ainsi indiquer, en intégrant une multitude de paramètres, si un patient répondra mieux à une chirurgie, une chimiothérapie, une radiothérapie ou une immunothérapie. Pour atteindre ce niveau inédit de précision, les chercheurs de la Harvard Medical School ont formé “Chief” en lui faisant « digérer » 15 millions d’images de tissus, afin qu'il se forge une vaste base de connaissances. Les chercheurs souhaitent à présent élargir les compétences de “Chief” en l’entraînant sur des images de maladies rares et de tissus pathologiques, ce qui ouvre la voie vers la détection précoce et le traitement préventif de nombreuses maladies graves, au delà du cancer. Ces chercheurs d'Harvard voudraient rendre “Chief” accessible à tous les médecins et structures de soins au niveau mondial, ce qui permettrait, selon eux, de réduire considérablement, pour un coût modique, la mortalité par cancer mais aussi de diminuer globalement le nombre de nouveaux cas de cancers, en proposant à chacun une prévention intelligente et personnalisée contre la maladie.

En Europe, des chercheurs de l’université de Göteborg (Suède) ont mis au point un modèle d’intelligence artificielle (IA) permettant d’améliorer le diagnostic de potentiels cancers via l’analyse de molécules de sucre, les glycanes. Les glycanes sont des structures de molécules de sucre dans nos cellules. Ces molécules sont de bons biomarqueurs de cancer, grâce à l’analyse par spectrométrie de masse qui permet de repérer de subtiles modifications de leur structure (Voir Nature Methods). Actuellement, les données issues de la spectrométrie font l'objet d'une analyse longue et fastidieuse par des humains. C’est pourquoi une équipe de chercheurs menée par le docteur Daniel Bojar, chercheur en bio-informatique à l'Université de Göteborg (Suède), a mis au point un modèle d’IA permettant de faciliter la détection de cancer. « En principe, notre méthode peut s'appliquer à n'importe quel type de cancer puisque toutes les formes de cancer que nous connaissons possèdent des glycanes modifiés de manière caractéristique qui peuvent être mesurés par spectrométrie de masse », précise le docteur Bojar. Baptisé “CandyCrunch”, en référence au célèbre jeu vidéo, ce nouvel outil est capable de détecter en quelques minutes des indications de cancer via l'identification de molécules de sucre ou glycanes dans les échantillons observés. Si CandyCrunch est si efficace, c'est parce qu'il a été entraîné grâce à une base de données de plus de 500.000 exemples de différentes fragmentations et structures de glycanes.

Une autre étude a fait récemment sensation dans le domaine de la cancérologie. Il s'agit de l'étude PRAIM. La plus vaste du genre jamais réalisée. Les chercheurs de l’Université de Lübeck et le Centre médical universitaire du Schleswig-Holstein ont analysé les mammographies de plus de 460 000 femmes entre 2021 et 2023. La moitié de ces images ont été analysées selon la méthode classique (examen successif par deux radiologues) et l'autre moitié a été vue par un radiologue assisté d'une IA (Voir The Guardian). L’étude a montré, de manière étonnante, que l’IA a permis d’identifier 6,7 cas de cancer du sein pour 1 000 femmes examinées, contre 5,7 cas pour 1 000 par les méthodes traditionnelles. Cela équivaut à un cas de cancer supplémentaire détecté pour 1 000 femmes. L'étude estime que cet outil d'IA pourrait en outre réduire de 15 % le nombre d’examens nécessitant une intervention humaine.

Une autre équipe composée de chercheurs norvégiens et américains a analysé, à l'aide d'une IA déjà sur le marché, les mammographies de 116 495 femmes ayant participé à un programme de dépistage en Norvège entre 2004 et 2018. Parmi celles-ci, 1 607 avaient développé un cancer du sein. L’algorithme a réussi à prédire un risque accru de cancer du sein quatre à six ans avant le diagnostic. Solveig Hofvind, responsable du projet et directrice du programme de dépistage, souligne que « Cette étude montre que les algorithmes d’IA déjà disponibles sur le marché peuvent être utilisés pour développer des programmes de dépistage plus personnalisés » (Voir Science Alert).

Une autre étude de l'Université d'Edinburgh vient de présenter un nouvel outil qui permet de détecter, avec une efficacité de 98 %, un cancer du sein au stade 1, ce qui ouvre la possibilité d’offrir aux patientes un traitement plus efficace et personnalisé (voir Wiley). L’outil utilise une technique d’analyse laser, la spectroscopie Raman, et la combine avec l’apprentissage automatique, une forme d’IA. La technique consiste à projeter un faisceau laser dans le plasma sanguin prélevé sur le patient, puis à analyser, par spectromètre, les changements de propriétés de la lumière après son interaction avec le sang. Il est ainsi possible de détecter de minuscules modifications dans la composition chimique des cellules et des tissus, qui peuvent être annonciatrices d'un futur cancer.

En France, l'IA permet déjà d'évaluer avec précision les risques de cancer du sein. « Je questionne les patientes sur leurs antécédents personnels et familiaux. On rentre toutes ces données dans le logiciel, puis je fais un prélèvement salivaire, qui permet d'extraire l'ADN. Le logiciel d'intelligence artificielle va alors pouvoir déterminer le risque de cancer du sein de cette femme dans les cinq ans qui viennent », indique la cancérologue Mahasti Saghastian, cancérologue à l’Hôpital américain de Neuilly.

S'agissant du redoutable cancer de l'ovaire, une autre étude menée par l’Institut Karolinska démontre une fois encore que l’IA peut surpasser les experts humains. L’analyse de 17 000 images échographiques de 3 652 patientes dans 20 hôpitaux de huit pays a montré un taux de précision de 86,3 % pour l’IA, contre 82,6 % pour les experts humains. Pour mieux traiter le cancer du poumon, qui est devenu le cancer le plus mortel au niveau mondial, des chercheurs du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center ont mis au point un modèle informatique, le MANAscore, qui permet d’identifier rapidement les cellules T spécifiques aux antigènes capables d’identifier les lymphocytes T qui combattent les tumeurs chez les patients atteints de cancer du poumon, et ciblés par les inhibiteurs de points de contrôle immunitaire. « Si nous pouvons les identifier, nous pouvons les étudier. Si nous pouvons les étudier, cela signifie que nous pourrons identifier de meilleurs biomarqueurs et de meilleures cibles pour l’immunothérapie combinée », explique Kellie Smith, professeure agrégée d’oncologie à l’Université Johns Hopkins et co-auteure de l’étude présentant les recherches.

À Besançon, le docteur Zohair Selmani a développé avec son collègue Alexis Overs une nouvelle méthode très innovante pour détecter des biomarqueurs spécifiques du cancer du poumon. Il s'agit d'une analyse par biopsie liquide. Les chercheurs ont d'abord effectué un énorme travail de collecte et de tri des signatures spécifiques de la présence de cancer du poumon. Ils ont analysé des données d’environ 400 patients, avec plus de 450.000 cibles potentielles chacun. Les chercheurs ont ensuite défini six marqueurs spécifiques, dont trois à identifier dans le sang des patients. Les scientifiques ont ensuite cherché à valider leurs résultats en lien dans un premier temps avec le CHU de Dijon et la plate-forme technique EPIGENExp de l’université de Franche-Comté. « On les a testés sur des prélèvements sanguins d'une vingtaine de patients atteints de cancer pulmonaire que l'on a comparé à une vingtaine de donneurs sains » précise le Docteur Selmani, qui ajoute, « Pour la majorité des patients atteints de cancer pulmonaire on retrouvait bien nos cibles, alors que dans la vingtaine d'individus sains on ne retrouvait pas nos marqueurs ». Cette nouvelle approche a finalement permis de détecter, dans 95 % des cas, des traces de cancer. Ce test sanguin fiable, rapide et peu invasif pourrait s'avérer précieux pour faciliter le suivi des patients atteints de cancer. Une évaluation de ce test est en cours aux Hospices Civils de Lyon sur une cohorte de 70 personnes. L'idée des chercheurs est de pouvoir, à partir d'une simple prise de sang, confirmer que le patient est bien porteur d'un cancer. Mais ce test va également permettre de suivre l'évolution du patient dans le temps afin d'observer si le traitement choisi est aussi efficace que prévu.

Il y a quelques jours, des chercheurs américains ont présenté un autre outil d'IA qui permet d’identifier rapidement les cellules immunitaires qui combattent les tumeurs chez les patients atteints d’un cancer du poumon. Il existe actuellement une dizaine d’inhibiteurs de PD-1 permettant de traiter une variété de cancers différents. Malheureusement, certains patients ne répondent pas à ces thérapies. « Les cellules T actives dans les tumeurs sont très importantes pour la réponse d’un patient au traitement, mais elles sont difficiles à trouver », explique Zhen Zeng, chercheuse en bioinformatique au Johns Hopkins Kimmel Cancer Center. Pour surmonter cet obstacle, ces scientifiques ont mis au point un outil informatique qui peut repérer les lymphocytes T spécifiques qui combattent les tumeurs chez les patients atteints de cancer du poumon, et ciblés par les inhibiteurs de points de contrôle immunitaire. Cet outil, baptisé MANAscore est capable d’identifier les lymphocytes infiltrant la tumeur spécifiques aux MANA, les néoantigènes associés aux mutations (Voir Nature Communications).

Autre domaine crucial où l'IA est en train de changer la donne, la résistance aux antibiotiques. Il y a un an, des chercheurs du Broad Institute du MIT et de Harvard (Cambridge, Massachusetts) ont pu identifier une nouvelle classe de composés capables de tuer une bactérie résistante aux médicaments. Et, signe des temps, le premier auteur de cet article n'était pas un biologiste, mais un mathématicien, Felix Wong, car c'est bien grâce à un nouveau et puissant programme d'IA, reposant sur l'apprentissage profond, que ce chercheur et ses collègues ont pu réaliser cette découverte majeure. Ils ont d’abord déterminé les activités antibiotiques de 39 312 composés, les structures chimiques de molécules déjà connues, ainsi que leur cytotoxicité sur des cellules humaines. Ces scientifiques ont ensuite utilisé des réseaux de neurones pour identifier les structures chimiques associées à une activité antimicrobienne. Après avoir passé au crible plus de 12 millions de composés, ils ont en ont sélectionné 283 qui ont fait l'objet de tests contre le staphylocoque doré. Des tests sur des souris ont permis d’identifier un type de structure capable de détruire les staphylocoques résistants à la méthicilline et les entérocoques résistants à la vancomycine, deux antibiotiques couramment utilisés (Voir Nature).

Une autre étude du MIT, publiée en avril dernier, a montré que le sémapimod, un médicament anti-inflammatoire généralement utilisé contre la maladie de Crohn, était également efficace contre Escherichia coli et Acinetobacter baumannii. Ces travaux ont montré que le sémapimod parvenait à perturber les membranes des bactéries dites "Gram négatives", connues pour leur forte résistance aux antibiotiques en raison de leur membrane épaisse et difficilement pénétrable. Parmi les exemples de bactéries Gram-négatives, on trouve E. coli, A. baumannii, Salmonella et Pseudomonis, pour lesquelles il est difficile de trouver de nouveaux antibiotiques (Voir MIT). On mesure mieux l'enjeu de ces recherches quand on sait qu'en 2021, 1,4 million de décès ont été causés par une infection bactérienne. Et selon une étude récente, les infections dues à des bactéries résistantes aux antibiotiques pourraient tuer 39 millions de personnes dans le monde d’ici à 2050, ce qui porterait à environ deux millions le nombre de décès annuels liés à ce fléau.

Le Centre hospitalier d'Angers (CHU) et ses partenaires, Guerbet, spécialiste des produits de contraste et des solutions pour l'imagerie médicale, Intrasense, acteur des solutions logicielles d'imagerie médicale et le centre de cancérologie Gustave Roussy, sont en train de développer une plate-forme intelligente d'imagerie oncologique. Baptisée Liflow, cet outil vise à faciliter et optimiser le suivi des patients atteints de cancer grâce à plusieurs algorithmes d'intelligence artificielle dédiés à de multiples organes. Le but de ce projet est de disposer d'une solution d'analyse intelligente des scanners thoraco-abdomino-pelviens (TAP), pour affiner le diagnostic et améliorer la prise en charge des patients.

L'IA peut également permettre de réduire le temps d’attente des patients, un enjeu important de santé publique. À partir des données de triage du service des urgences de l’hôpital pour enfants SickKids de Toronto, au Canada, Devin Singh et ses collègues ont développé un ensemble de modèles d’IA qui fournissent des diagnostics possibles et indiquent les examens qui seront probablement nécessaires. « Si on peut prédire qu’un patient qui vient d’arriver a de fortes chances d’avoir une appendicite, par exemple, et qu’il a besoin d’une échographie abdominale, on peut automatiser la prescription de cet examen presque immédiatement après son arrivée, au lieu de le faire attendre des heures avant de voir un médecin », explique-t-il. Une analyse rétrospective portant sur les données de plus de 77 000 visites aux urgences de l’hôpital SickKids a montré que ces modèles d’IA auraient permis d’accélérer les soins dans 22 % des cas et de faire gagner près de trois heures à chaque patient nécessitant des examens médicaux...

En France, Jean-Emmanuel Bibault, oncologue radiothérapeute, a créé Jaide, une start-up française qui utilise l’IA générative pour améliorer le suivi des symptômes des patients atteints de cancer. Jaide vise à automatiser certaines consultations, permettant ainsi aux médecins de se concentrer sur les traitements et leurs relations avec leurs patients, en disposant d’informations claires et précises et constamment réactualisées. L’objectif de Jaide est d’automatiser l’écriture de rapports médicaux pour donner aux médecins une synthèse des informations les plus pertinentes sur l’état de leurs patients, à l’aide d’intelligence artificielle générative.  À terme, Jaide souhaite répondre à tous les types de consultations médicales afin de permettre aux praticiens de se concentrer sur la recherche des meilleures options thérapeutiques, dans la mesure où ils disposent déjà de nombreuses informations quand le patient arrive en consultation. Et il est vrai que ces outils, s'ils sont bien conçus et bien utilisés, peuvent rendre un temps et une disponibilité considérables aux médecins et soignants et permettre d'aller vers une médecine plus humaine, recentrée sur la relation et le dialogue irremplaçables entre le médecin et ses patients.

Toutes ces récentes avancées nous montrent à quel point les nouveaux d'outils d'IA ne sont pas seulement en train de bouleverser la recherche et la pratique médicale mais, bien plus largement, de révolutionner le concept même de soin et de santé en le réorientant vers la prévention active, permanente et personnalisée. Et cette prévention intelligente va devenir absolument décisive pour mieux traiter, mais aussi pour diminuer, à terme, l'incidence des grandes maladies – cancers, maladies cardiovasculaires, diabète, maladies neurodégénératives, qui ne cessent de se développer, notamment à cause du vieillissement accéléré et inexorable de la population mondiale. Or, il faut rappeler qu'en 2050, la population de personnes âgées de plus de 60 ans dans le monde aura doublé pour atteindre 2,1 milliards de personnes. Le nombre des personnes âgées de 80 ans et plus devrait, pour sa part, tripler entre 2020 et 2050 pour atteindre 426 millions de personnes.

Dans un tel contexte démographique, et si nous voulons que chacun ait accès à des soins de qualité, que l’espérance de vie en bonne santé continue sa progression et que nos systèmes de santé restent à des niveaux de dépenses économiquement supportables par nos sociétés, la prévention personnalisée, participative et intelligente, va devenir un impératif social et politique majeur. C'est pourquoi nous ne devons pas craindre ces nouveaux et extraordinaires outils d'IA, mais au contraire en généraliser l'usage, notamment dans les domaines de la santé et de la médecine, en veillant naturellement à les encadrer par de solides garde-fous démocratiques, législatifs et éthiques qui préviennent les dérives en matière de vie privée et de contrôle social...

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

e-mail : tregouet@gmail.com


Avenir
Nanotechnologies et Robotique
Un robot flottant pour piéger les microplastiques
Mardi, 11/02/2025 - 17:34

Comment s'attaquer au fléau mondial des microplastiques, minuscules morceaux de moins de 5 millimètres provenant de la décomposition d’emballages, de fibres textiles, de filets de pêche… qui flottent sur les mers et les rivières. Afin de contrer cette pollution, une équipe de chercheurs de l’Institut coréen des sciences et de la technologie a mis au point un petit robot flottant, d’environ 0,8 mètre carré, pour retirer en surface les particules. Son outil, constitué d’un tambour à cliquets, utilise la tension de surface de l’eau pour attirer et capturer efficacement les microplastiques, expliquent les principaux auteurs, Moon Myoung-Woon et Kim Seong-Jin. Ce projet, encore à l’état de prototype, devrait, selon les scientifiques, déboucher rapidement sur une version commercialisable, autonome et portable.

Comme souvent, en cheminant, la recherche peut s’écarter de son but initial. Ce n’est en effet pas de microplastiques dont il fut d’abord question. « L’idée qu’un cliquet hydrophile puisse récupérer des substances flottantes provient de travaux sur la récupération de pétrole que nous avons menés avec la garde côtière de Corée, à partir de 2016 », racontent les auteurs. Dans ce projet, les scientifiques avaient découvert que, pour arriver à leurs fins d’écrémage, « contrôler le comportement de l’eau, notamment sa tension de surface et son écoulement, était bien plus efficace que de compter sur les propriétés du pétrole lui-même ».

L’incendie d’un porte-conteneurs au large du Sri Lanka, en mai 2021, avec pour conséquence le déversement de tonnes de granulés de plastique dans l’océan Indien, va orienter les scientifiques sur cette autre pollution. Depuis cette date, le laboratoire coréen affine son approche et son prototype : « Les billes sont désormais aspirées par la “force capillaire”, tel un aspirateur spécial qui utilise la tension de surface de l’eau pour attirer les micro-éléments ».

Pour Frédéric Moisy, enseignant-chercheur en mécanique des fluides à l’université Paris-Saclay, ce principe de collecte est astucieux. « Cette recherche a le mérite d’aborder ce problème avec une méthodologie très fondamentale, en faisant appel à des “polluants modèles” sphériques aux propriétés physiques bien contrôlées et en modélisant physiquement l’attraction capillaire ». Par ailleurs, ajoute-t-il, « les chercheurs ne négligent pas les difficultés pratiques liées à la collecte en milieu naturel, comme l’aspect rugueux, polydispersé ou endommagé des microplastiques et la présence en surface de polluants physiques ou biologiques, de l’huile, des surfactants, du plancton ». Selon l’expert, cet outil peut constituer une piste intéressante pour traiter des pollutions dans des environnements concentrés, portuaires ou côtiers, ou pour intervenir lors d’accidents comme des largages accidentels. 

Le Monde du 10.01.2025 : https://www.lemonde.fr/sciences/article/2025/01/10/un-robot-flottant-pour-ecumer...

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Matière
Matière et Energie
La Chine construit une « grande muraille solaire » qui pourra alimenter Pékin en électricité
Mercredi, 12/02/2025 - 17:43

La Chine a annoncé la réalisation d'une ferme solaire hors norme d'une longueur de 400 km, pour 5 km de large, Cette infrastructure énergétique unique au monde, qui se situera en Mongolie intérieure, dans le Nord de la Chine, devrait bénéficier de 3100 heures d’ensoleillement annuel. Elle devrait à terme produire 180 térawattheures (TWh) d’électricité par an (un tiers de la consommation annuelle de la France), contre 6 milliards pour le plus grand parc actuel, également chinois. Sachant que Pékin a consommé 136 térawattheures d’électricité en 2023, la grande muraille solaire permettra, à l'horizon 2030, de couvrir les besoins en électricité de la capitale chinoise et de ses 21 millions d'habitants.

La Chine reste le principal émetteur de gaz à effet de serre au monde (11 milliards de tonnes de CO2 en 2021, soit 30 % des émissions mondiales). Dans la région de Dalad (Mongolie-Intérieure), un tronçon de la grande muraille solaire de 133 kilomètres de long pour 25 km de large devrait générer à lui seul 38 TWh d’électricité par an, l'équivalent de trois fois la production électrique de l'EPR de Flamanville, ce qui permettra de faire l'économie de 13 millions de tonnes de charbon, correspondant à une réduction des émissions de dioxyde de carbone d’environ 31 millions de tonnes, l'équivalent de 8 % des émissions annuelles de la France.

Ce projet gigantesque vise également à lutter contre la désertification, avec des millions de panneaux solaires agissant comme des brise-vent, contribuant à fixer le sable, et limitant également de 30 % l’évaporation des cultures plantées à leurs pieds. Les modules photovoltaïques utilisent une technologie bifaciale et des cellules à haut rendement qui peuvent capter la lumière du soleil des deux côtés, profitant de la réflectivité élevée des surfaces sablonneuses pour augmenter la production d'électricité d'environ 8 %. La durée de vie des modules a également été prolongée de 25 à 30 ans après l’adoption de matériaux d’encapsulation à double verre. Ces panneaux solaires très performants seront suspendus à au moins 2,50 mètres du sol, de façon à permettre un passage facile des techniciens, agriculteurs et petits engins agricoles.

China Daily : https://global.chinadaily.com.cn/a/202409/09/WS66de4a66a3103711928a6c8d.html

Auto-nettoyage : un nouveau matériau défie les lois de l’adhésion de l’eau
Mardi, 11/02/2025 - 17:39

Des scientifiques de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) et de l’Institut indien de technologie de Guwahati (IITG) ont mis au point un matériau de surface qui repousse presque complètement les gouttes d’eau. À l’aide d’un processus entièrement novateur, ils ont modifié des cadres métallo-organiques (MOF) – des matériaux conçus artificiellement et dotés de nouvelles propriétés – en y greffant des chaînes d’hydrocarbures. Les propriétés superhydrophobes (extrêmement hydrophobes) qui en résultent sont intéressantes pour les surfaces autonettoyantes qui doivent être résistantes aux influences environnementales, par exemple sur les automobiles ou dans l’architecture.

Les MOF (metal-organic frameworks) sont composés de métaux et de liaisons organiques qui forment un réseau de pores vides ressemblant à une éponge. Leurs propriétés volumétriques – déplier deux grammes de ce matériau permet d’obtenir la surface d’un terrain de football – en font un matériau intéressant pour des applications telles que le stockage de gaz, la séparation du dioxyde de carbone ou de nouvelles technologies médicales. Mais les surfaces extérieures exposées par ces matériaux cristallins offrent également des caractéristiques uniques, dont l’équipe de recherche a tiré parti en greffant des chaînes d’hydrocarbures sur de minces films de MOF. Ils ont observé un angle de contact avec l’eau de plus de 160 degrés – plus l’angle formé par la surface d’une goutte d’eau avec le substrat est grand, meilleures sont les propriétés hydrophobes du matériau.

« Notre méthode nous permet d’obtenir des surfaces superhydrophobes dont les angles de contact sont nettement supérieurs à ceux d’autres surfaces et revêtements lisses », indique le professeur Christof Wöll de l’Institut des interfaces fonctionnelles du KIT. « Bien que les propriétés mouillantes des particules de MOF en poudre aient été étudiées auparavant, l’utilisation de films minces monolithiques de MOF à cette fin est un concept révolutionnaire ». L’équipe attribue ces résultats à la disposition en brosse (brosses de polymère) des chaînes d’hydrocarbures sur les MOF. Après avoir été greffées sur les matériaux MOF, elles ont tendance à former des "bobines" – un état de désordre que les scientifiques appellent "état de haute entropie", qui est essentiel pour ses propriétés hydrophobes. Les scientifiques ont affirmé que cet état des chaînes d’hydrocarbures greffées ne pouvait pas être observé sur d’autres matériaux.

Il est remarquable que l’angle de contact avec l’eau n’ait pas augmenté même lorsqu’ils ont utilisé des chaînes d’hydrocarbures perfluorées pour le greffage, c’est-à-dire en remplaçant les atomes d’hydrogène par du fluor. Dans des matériaux tels que le téflon, la perfluoration confère des propriétés superhydrophobes. Dans le matériau nouvellement mis au point, cependant, elle réduit considérablement l’angle de contact avec l’eau, comme l’a constaté l’équipe.  En outre, les scientifiques ont fait varier la rugosité de la surface de leurs systèmes SAM@SURMOF de l’ordre du nanomètre, réduisant ainsi davantage la force d’adhésion de l’eau. Même avec des angles d’inclinaison extrêmement faibles, les gouttes d’eau ont commencé à rouler et leurs propriétés hydrophobes et autonettoyantes ont été considérablement améliorées.

Enerzine : https://www.enerzine.com/auto-nettoyage-un-nouveau-materiau-defie-les-lois-de-la...

Des cellules de batterie solide au lithium-métal
Lundi, 10/02/2025 - 19:12

Des chercheurs de la Western University (Canada) ont mis au point un nouvel électrolyte solide au lithium-métal enrichi en vacances, des emplacements atomiques laissés vacants, qui leur a permis la réalisation de prototypes à grande durée de vie de cellules de batteries dotées d’anodes en lithium métallique. Le secteur des batteries lithium-ion est aujourd’hui engagé dans une course à la réalisation de batteries tout-solide. Celles-ci sont composées d’un électrolyte solide remplaçant l’électrolyte liquide organique des batteries lithium-ion, responsable de l’emballement thermique pouvant causer l’explosion des batteries. L’utilisation d’électrolytes solides ouvre aussi la voie à l’usage d'une anode de lithium métallique, synonyme de très haute densité énergétique mais propice à la formation de dendrites, ces fameuses excroissances de lithium métallique pouvant causer des courts-circuits dévastateurs.

Pour parvenir à fabriquer une batterie à anode en lithium métallique, il est donc impératif de trouver un électrolyte solide qui combine une haute conductivité ionique (pour assurer un bon passage des ions lithium d’une électrode à l’autre), une faible conductivité électronique, une stabilité chimique à l’interface avec l’anode de lithium métallique et une résistance à la formation de dendrites. Parmi les trois familles de matériaux principalement étudiées aujourd’hui, halogénures, sulfures et oxydes, aucun électrolyte ne réunit toutes les qualités nécessaires.

Les nitrures tels Li3N constituent une quatrième piste prometteuse, que les chercheurs ont explorée plus avant en fabricant une version de ?-Li3N enrichie en vacances. Par une technique de broyage à haute pression de ?-Li3N commercial, la concentration de vacances sur la totalité des sites de lithium est ainsi passée de 0,3 % à 5,4 %. Ce qui a eu pour conséquence de multiplier par 100 la conductivité ionique de leur matériau. Deux prototypes de cellules de batteries comprenant ce nouvel électrolyte, une anode au lithium métallique, des composés halogénés de revêtement de l’anode, et une cathode - au LiCoO2 (LCO) ou au LiNi0,83Co0,11Mn0,06O2 (NCM83) - ont ensuite été testés par les chercheurs. D’après les résultats de l’étude, ces deux cellules présentent une forte stabilité de cycles charge-décharge pour une charge électrique de 1 C, avec des taux de rétention de capacité dépassant 82 % pour la cellule au LCO après 5000 cycles et 92,5 % pour la cellule au NCM83 après 3500 cycles.

Nature Nanotechnology : https://www.nature.com/articles/s41565-024-01813-z

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Terre
Sciences de la Terre, Environnement et Climat
Utiliser des matériaux de construction enrichis en carbone pour stocker le CO2 : un potentiel gigantesque
Lundi, 10/02/2025 - 19:09

Une étude menée par des chercheurs de l’université de Californie montre que l’usage de matériaux de construction dans lequel du carbone aurait été préalablement incorporé permettrait théoriquement de stocker jusqu’à 16,6 milliards de tonnes (ou gigatonnes) par an, soit environ 44 % du total des émissions anthropiques de CO2 en 2024 (37,4 gigatonnes). Ces travaux montrent que des agrégats enrichis en carbone peuvent stocker environ 50 % de leur poids en CO2. L'usage de ces agrégats pour l'ensemble du béton utilisé dans la construction permettrait ainsi en théorie de stocker 10,5 Gt de CO2 par an.

De nombreuses recherches sont menées pour incorporer du CO2 dans des matériaux, par exemple par minéralisation. L'usage ultérieur de ces matériaux dans la construction permettrait alors de stocker du carbone. De quoi tirer profit de l'énorme demande de matériaux de construction pour lutter contre les émissions de CO2. Le premier gisement de stockage de CO2 pointé dans l'étude vient du béton, matériau le plus utilisé avec une production annuelle de 30 Gt. C’est principalement l’usage d’agrégats carbonés qui est à l'œuvre. Il est en effet possible d’incorporer du CO2 dans des minéraux, typiquement via une réaction de silicates au magnésium ou au calcium, et d’utiliser ensuite ces minéraux carbonés comme agrégats. Les auteurs évaluent leur capacité de stockage à 0,48 (± 0,4) kg de CO2 par kg d’agrégat, représentant, pour l’ensemble du béton produit annuellement, une capacité de stockage de 10,5 Gt de CO2.

L’utilisation de ces mêmes agrégats carbonés pour l’asphalte permettrait en plus de stocker 1 Gt de CO2 par an. Le ciment composant le béton est également source de stockage de CO2, notent les auteurs, qui misent sur un ciment à base d’un oxyde de magnésium et contenant 15 % de biochar (de carbone issu de la pyrolyse de biomasse) pour stocker 2,11 kg de CO2 par kg de ciment.

Le troisième gisement vient des briques. Des briques contenant 15 % de carbone sous formes de fibres bio-sourcées et des briques formées de ciment carbonaté permettraient le stockage de 1,6 Gt de CO2. Enfin, l’usage de plastiques bio-sourcés, l’accroissement de 20 % de l’emploi du bois et l’utilisation d’huiles bio-sourcées pour la production d’asphalte complètent le potentiel de stockage, pour atteindre, tous matériaux compris, 16,6 Gt de CO2 par an.

En adoptant dès 2025 dans la construction l’intégralité de ces matériaux stockeurs de CO2, les chercheurs estiment qu’environ 1380 Gt de CO2 (± 233) seraient ainsi stockées d’ici 2100, soit plus du double de la valeur préconisée (660 Gt) par le Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (Giec) pour limiter le réchauffement climatique à 1,5°C par rapport à l’ère préindustrielle. Il s’agit bien sûr d’un potentiel théorique, ne tenant compte ni des transformations nécessaires de l’industrie des matériaux de construction et du secteur de la construction, ni des disponibilités des ressources pour la production de ces nouveaux matériaux carbonés. Les chercheurs précisent aussi ne pas avoir pris en compte dans leurs calculs le coût énergétique total de fabrications des matériaux étudiés.

La prise en compte de la disponibilité des ressources permet de mieux cadrer le potentiel réel du stockage de CO2 dans les matériaux de construction. Dans le cas des agrégats, la quantité disponible de déchets industriels riches en magnésium ou calcium (cendres, laitier de haut fourneau, béton de déconstruction...) est estimée pouvoir produire 2 Gt d'agrégats carbonés, offrant une capacité de stockage de 1Gt de CO2 par an, soit dix fois moins que le potentiel théorique. L'écart est encore plus grand pour le biochar : 600 millions de tonnes (mégatonnes, Mt) seraient nécessaires chaque année pour stocker 1 Gt de CO2 par an avec le ciment ; la production actuelle de biochar s’élève à 0,4 Mt par an...

Science : https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq8594

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Vivant
Santé, Médecine et Sciences du Vivant
Le thé vert protège le cerveau du déclin cognitif
Mercredi, 12/02/2025 - 17:44

Selon une étude menée par l’école supérieure des sciences médicales de l’Université de Kanazawa (Japon), le fait de consommer au moins trois tasses de thé vert par jour pourrait réduire le risque de lésions de la substance blanche cérébrale chez les personnes âgées sans démence. Contrairement au café, le thé vert semble ainsi offrir une protection unique contre ces anomalies liées au vieillissement. Les lésions de la substance blanche du cerveau, souvent associées à des maladies des petits vaisseaux, sont un signe précurseur de déclin cognitif, de démence et de la maladie d'Alzheimer.

En utilisant l’imagerie par résonance magnétique (IRM), les chercheurs ont pu mesurer ces lésions ainsi que le volume de l’hippocampe et le volume cérébral total chez près de 9.000 participants âgés de 65 ans et plus. Résultat, il est apparu que les personnes consommant environ 600 ml de thé vert par jour présentaient un volume de lésions inférieur de 3 % par rapport à celles qui buvaient moins de 200 ml. Pour celles qui en buvaient 1.5 l ou plus, cette réduction atteignait 6 %. La consommation de café, également à l’étude, n’a en revanche montré aucun effet significatif sur ces lésions.

Les catéchines du thé vert, notamment l’épigallocatéchine gallate, sont reconnues pour leurs propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires, selon un communiqué des chercheurs. Ces composés pourraient protéger les vaisseaux sanguins et réduire les dommages cérébraux, bien que l’étude n’ait pas confirmé de lien de causalité direct. Il est également intéressant de noter que les effets protecteurs du thé vert étaient limités aux individus sans symptôme de dépression ni prédisposition génétique à la maladie d'Alzheimer.

Cela souligne l’importance de facteurs individuels dans les bienfaits de cette boisson millénaire. Les chercheurs rappellent que le thé vert ne doit pas être vu comme une solution miracle contre le vieillissement cérébral. Adopter une alimentation équilibrée, faire de l’exercice régulièrement et surveiller sa santé mentale restent essentiels pour préserver son cerveau avec l’âge.

Medical XPress : https://medicalxpress.com/news/2025-01-green-tea-linked-white-lesions.html

Une micro-aiguille imprimée en 3D pourrait révolutionner le traitement de la surdité
Mercredi, 12/02/2025 - 17:41

Depuis une douzaine d'années, Anil Lalwani, chirurgien ORL, et Jeffrey Kysar, ingénieur mécanique, travaillent ensemble pour développer une aiguille capable d'administrer des thérapies géniques dans l'oreille interne, pour traiter la perte auditive et d'autres affections. Issus de la prestigieuse université américaine de Columbia, ils ont réussi à mettre au point “une micro-aiguille” grâce à l'impression 3D.

Leur objectif est de répondre à la problématique suivante : des thérapies géniques seront bientôt capables de restaurer l'audition en régénérant des cellules de l'oreille interne. Or, « nous n'avons pas vraiment de moyen de les administrer ». D'où l'idée de recourir à l'impression 3D pour fabriquer l'aiguille la plus fine et pointue possible, évitant ainsi de déchirer la membrane dont est dotée la cochlée, une structure en spirale de l'oreille interne qui transforme les vibrations sonores en signaux électriques transmis au cerveau pour permettre l'audition.

Pour fabriquer la micro-aiguille, ils ont utilisé la photolithographie à deux photons. Particulièrement adaptée à la création de structures extrêmement précises et détaillées, cette technique repose sur l'utilisation d'un laser qui va durcir un matériau photosensible uniquement là où deux particules de lumière (photons) se croisent.

Le laser est déplacé en trois dimensions pour dessiner les motifs. « Nos aiguilles sont bien plus pointues que n’importe quelle aiguille disponible dans le commerce », affirme Jeffrey Kysar. Cette technique permet d'obtenir « une résolution de voxel (équivalent 3D d'un pixel en 2D) d’environ 200 nanomètres (un nanomètre représente un milliardième de mètre), soit environ un dixième de pour cent du diamètre d’un cheveu », détaillent les scientifiques. « Nous pouvons imprimer des aiguilles extrêmement pointues et fabriquées à partir de polymères, comme l’époxy que l’on peut acheter dans une quincaillerie », ajoutent-ils.

En plus de 12 ans, les chercheurs ont pratiqué « des dizaines et des dizaines d'opérations sur des animaux » pour perfectionner leur micro-aiguille, en particulier pour la rendre la plus solide possible. Elle a notamment été utilisée pour injecter un agent de contraste dans la cochlée interne chez un animal pour examiner la taille des différentes sections de la cochlée avec une IRM. 

La micro-aiguille imprimée a également été utilisée, avec succès, dans l'injection de l'ARNsi, une petite molécule d'ARN capable de traiter des maladies en éteignant l'expression de gènes spécifiques qui causent cette maladie. La manipulation n'a pas provoqué de perforation de la membrane de la fenêtre ronde, qui ferme une petite ouverture située à la base de la cochlée et qui est essentielle pour la transmission des vibrations sonores. La prochaine étape est l'essai clinique chez l'Homme. Dans ce contexte, les deux scientifiques sont en discussion avec des entreprises développant des thérapies géniques pour tester leur innovation.

L’Usine Digitale : https://www.usine-digitale.fr/article/cette-micro-aiguille-imprimee-en-3d-pourra...

Une puce électronique dans les chaussures pour éviter les fugues de patients
Mercredi, 12/02/2025 - 17:40

Une petite puce pour une plus grande sécurité des patients. Voilà comment l’Unité de soins longue durée Boucicaut, à Mont-Saint-Aignan dans l’agglo de Rouen (Seine-Maritime), présente son tout nouveau dispositif "anti-errance et anti-fugue", qui utilise une puce électronique pour localiser les patients qui sortent de l’établissement. L’unité qui fait partie du CHU de Rouen accueille 70 patients de 35 à 100 ans présentant de lourdes pathologies chroniques, pour la plupart des maladies neurodégénératives (sclérose en plaques, maladie de Charcot, maladie d’Alzheimer…), des maladies d’Alzheimer et apparentées du sujet âgé, des séquelles d’AVC, ou encore les pathologies en phase palliative…

« Parmi les patients, certains ne savent pas trop où ils sont, d’autres aiment bien aller se promener sans prévenir », indique Karine Kadri, médecin gériatre à l’initiative du dispositif. « Le parc de notre unité est grand, et des véhicules y circulent. Nous avons déjà retrouvé, par le passé, des patients dans les rues adjacentes, très fréquentées, et parfois même sur la quatre-voies. Heureusement, les patients sont rentrés à Boucicaut sans dommages. Mais bien sûr, à chaque fois, l’inquiétude est vive chez le personnel et les familles, d’où l’idée du dispositif baptisé "Evit’errance" ». L’option bracelet électronique au poignet ou la cheville a été écartée, car jugée trop stigmatisante pour les patients et à la connotation carcérale évidente, au profit d’une puce que l’on insère dans la semelle de la chaussure ou du chausson du patient. « Les patients qui sont en capacité d’accepter notre proposition de puce sont associés à la décision, pour les autres, les proches des patients ou leurs responsables légaux sont interrogés », souligne Karine Kadri.

Actu 76 du 11.01.2025 : https://actu.fr/normandie/mont-saint-aignan_76451/innovation-a-rouen-une-puce-el...

Une avancée majeure dans la prise en charge du cancer de la vessie
Mardi, 11/02/2025 - 17:42

Une étude britannique a montré que le durvalumab, molécule commercialisée par le laboratoire AstraZeneca sous le nom Imfinzi, pourrait bien améliorer considérablement le traitement de ce cancer difficile à traiter. D'après les résultats, ce nouveau traitement immunosuppresseur pourrait augmenter l'espérance de vie des patients et réduire d'un tiers les probabilités de récidive de leur cancer. Un des experts qui a mené l'étude n'hésite pas à la qualifier de "game changer" (bouleversement).

Ces recherches ont porté sur l'efficacité du durvalumab sur le cancer de la vessie invasif, l'équipe d'experts a administré le traitement, associé à une chimiothérapie et à une intervention chirurgicale, à 533 patients. Un autre groupe contrôle de 530 personnes a reçu les mêmes soins, sans le durvalumab. Les résultats sont concluants. L'essai clinique révèle que, lorsque le durvalumab est administré, la probabilité de récidive du cancer est inférieure de 32 %. Par ailleurs, le traitement augmenterait significativement l'espérance de vie des malades. Après deux ans, le taux de survie des patients testés était de 82,2 %. Dans le groupe comparatif, ce même chiffre n'était que de 75,2 %.

James Catto, chirurgien urologue et professeur à l'Université de Sheffield, qui a codirigé l'étude, qualifie ces résultats d'«avancée majeure» dans la recherche contre le cancer de la vessie. Il ajoute : « Pendant de nombreuses années, les taux de survie pour le cancer avancé de la vessie sont restés stagnants, mais nos résultats offrent de l'espoir à des milliers de patients confrontés à ce diagnostic dévastateur». D'après le Global Cancer Observatory (Globocan), le cancer de la vessie est le 9e cancer le plus diagnostiqué. En 2022, l'organisme recensait 22.000 nouveaux cas en France, 615.000 dans le monde.

NEJM : https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2408154

Les effets sous-estimés de la musculation pour prévenir de multiples maladies
Mardi, 11/02/2025 - 17:36

On ne le sait pas assez mais la musculation n’améliore pas seulement les performances physiques, elle a aussi des effets positifs considérables, notamment sur le système cardiovasculaire et le mental. Selon les estimations de l’Organisation mondiale de la santé, au moins 280 millions de personnes dans le monde sont atteintes de dépression. Dans une méta-analyse portant sur 218 études pertinentes avec un total de plus de 14 000 participants, les chercheurs ont constaté que la marche, le yoga, la musculation ainsi que les exercices aérobies mixtes entraînaient tout particulièrement des réductions modérées des symptômes de la dépression.

Alors que la marche ou le jogging étaient efficaces aussi bien pour les hommes que pour les femmes, la musculation s’est avérée particulièrement efficace pour les femmes et le yoga ou le qi gong pour les hommes. Le yoga était en outre plus efficace chez les adultes âgés, tandis que la musculation présentait des avantages en particulier chez les personnes plus jeunes. Le sport était tout aussi efficace pour les personnes ayant ou non d’autres problèmes de santé et indépendamment du niveau initial de dépression. Les effets étaient similaires pour les exercices individuels et les exercices de groupe. Dans une revue systématique et une méta-analyse datant de 2022, des chercheurs ont étudié les effets de l’entraînement progressif en résistance sur la fonction physique et le contrôle de la douleur chez des adultes âgés atteints de lombalgie chronique. L’analyse, qui comprenait 21 études avec un total de 1 661 participants, a montré de nettes améliorations de la fonction physique, ainsi qu’une réduction, bien que moins prononcée, des douleurs dorsales.

Une méta-analyse, également publiée en 2022, a examiné le lien entre l’entraînement de résistance, la mortalité globale, les maladies cardiovasculaires et le cancer. Pour cette étude, des recherches ont été effectuées dans des bases de données pertinentes. L’analyse a porté uniquement sur des études concernant l’entraînement de résistance dans des populations adultes non cliniques (âgées de 18 ans et plus) et publiées en anglais. Au total, 10 études ont été incluses. Les résultats ont montré que les personnes pratiquant régulièrement un entraînement de résistance présentaient un risque de mortalité totale réduit de 15 %. Le risque de décès par maladie cardiovasculaire était réduit de 19 % et le risque de décès par cancer de 14 %.

Une autre analyse de la relation dose-effet portant sur 4 études a montré une relation non linéaire entre la durée de l’entraînement en résistance et la mortalité totale. La plus grande réduction du risque, de 27 %, a été observée avec environ 60 minutes d’entraînement de résistance par semaine. Une revue systématique d’études cliniques menée par des scientifiques au Brésil montre que la musculation pratiquée deux ou trois fois par semaine à une intensité modérée à élevée peut être efficace contre l’hypertension artérielle (HTA). 

Les résultats ont montré que huit à dix semaines de musculation pouvaient réduire la pression artérielle systolique de 10 mmHg en moyenne et la pression artérielle diastolique de près de 5 mmHg. Ces effets sont apparus après environ la vingtième séance d’entraînement et ont persisté jusqu’à 14 semaines après la fin de l’entraînement. L’entraînement de la force était particulièrement efficace lorsque l’intensité de l’effort était supérieure à 60 % du poids individuel maximal que chaque personne peut soulever.

Univadis : https://www.univadis.fr/viewarticle/musculation-t-elle-des-b%25C3%25A9n%25C3%25A...

Les fibres alimentaires réguleraient l'expression de certains gènes
Lundi, 10/02/2025 - 19:16

Des chercheurs de l'Ecole de Médecine de Stanford ont montré le rôle bénéfique des fibres alimentaires qui peuvent parfois modifier le fonctionnement de nos gènes. Les fibres sont bien connues pour être un élément important d'une alimentation saine, mais moins de 10 % des habitants des pays riches en consomment la quantité minimale recommandée.

Parmi les aliments riches en fibres, figurent les haricots, les noix, les légumes crucifères, les avocats… 2 sous-produits courants de la digestion de ces fibres entraînent des modifications bénéfiques de l'expression des gènes : avec des effets anticancéreux. Le microbiome intestinal produit des acides gras à chaîne courte. Ces composés sont bien plus qu'une simple source d'énergie et affectent indirectement la fonction des gènes. L’équipe californienne retrace ici la manière dont les deux acides gras à chaîne courte les plus courants dans notre intestin, le propionate et le butyrate, induisent cette modification de l’expression génétique dans les cellules humaines saines, mais aussi dans les cellules cancéreuses (ici de cancer du côlon).

Ces changements épigénétiques directs dans des gènes spécifiques régulent la prolifération et la différenciation cellulaires, ainsi que l’apoptose, ou les processus de mort cellulaire préprogrammés – tous importants dans le contrôle de la croissance cellulaire. L’un des auteurs principaux, le Docteur Michael Snyder, professeur de génétique à Stanford résume : « Nous avons découvert un lien direct entre la consommation de fibres et une modulation de la fonction génétique aux effets anticancéreux, et nous pensons qu’il s’agit probablement d’un mécanisme global car les acides gras à chaîne courte qui résultent de la digestion des fibres peuvent se déplacer dans tout le corps ». Plus immédiatement, compte-tenu des taux inquiétants et croissants de cancer du côlon chez les jeunes adultes, cette découverte incite à exploiter ces effets synergétiques possibles de l’alimentation contre ce cancer. Les fibres exercent leurs effets bénéfiques bien au-delà du métabolisme, jusqu’au niveau moléculaire et jusqu'à un effet anticancéreux.

Nature Metabolism : https://www.nature.com/articles/s42255-024-01191-9

Des microbulles guidées par ultrasons pour attaquer le cancer
Lundi, 10/02/2025 - 19:14

Des chercheurs de l'Université Concordia ont montré que des microbulles guidées par ultrasons pourraient être utilisées pour améliorer l'efficacité des traitements d'immunothérapie contre le cancer. Ces scientifiques ont découvert que ce processus peut favoriser la libération de plus de 90 types de cytokines, des molécules qui sont essentielles à la réponse immunitaire. La technologie des microbulles – des bulles qui mesurent un millionième de mètre – guidées par ultrasons n'est pas nouvelle, puisqu'elle est déjà largement utilisée en imagerie médicale et lors de l'administration de médicaments. En imagerie, par exemple, les vibrations produites par les microbulles sous l'influence des ultrasons permettent d'obtenir des images plus nettes.

Dans cette étude, les chercheurs ont voulu savoir si la technologie pouvait se révéler utile pour combattre des tumeurs solides – par exemple face à un cancer du cerveau ou du foie – qui sont plus résistantes à l'immunothérapie que les cancers du sang. Ces tumeurs sont en effet en mesure d'endormir les lymphocytes T qui les attaquent, a expliqué le chercheur, ce qui les rend nettement moins efficaces. Mais avec des microbulles guidées par ultrasons, a-t-il poursuivi, il semble possible de donner un regain d'énergie à ces cellules, un peu comme une batterie de voiture qu'on recharge par un matin d'hiver glacial.

Ces recherches montrent que lorsque les microbulles sont touchées par les ultrasons, elles commencent à vibrer à une fréquence très élevée. Ces vibrations exercent une poussée sur la paroi des membranes des lymphocytes T, qui commencent alors à sécréter les cytokines nécessaires à la croissance de nouvelles cellules immunitaires et sanguines. Encore plus prometteur, les chercheurs ont mesuré une diminution de certaines cytokines qui pourraient autrement favoriser la croissance des tumeurs et une augmentation des cytokines qui appellent le système immunitaire au combat. Ce processus n'endommage nullement les cellules immunitaires.

NIH : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39502696/

Photographier l’empreinte rétinienne pour prédire les AVC ?
Lundi, 10/02/2025 - 19:13

Est-il envisageable  d'évaluer votre risque d'accident vasculaire cérébral (AVC), à partir d'une simple photographie de la rétine ? C'est ce qu'espèrent des chercheurs australiens de l'hôpital Victoria, à Melbourne, qui ont présenté un modèle innovant qui prédit les AVC avec une précision comparable aux méthodes conventionnelles, mais sans recourir à des tests invasifs. La rétine, cette fine couche de tissu à l'arrière de l'œil, possède un réseau vasculaire complexe partageant de nombreuses similarités anatomiques et physiologiques avec le cerveau. Ce lien en fait un outil précieux pour détecter les dommages causés par des problèmes de santé systémiques comme le diabète. Pourtant, son potentiel pour évaluer le risque d'AVC était jusqu'à présent sous-exploité.

Ces scientifiques ont mis au point un système d’analyse basé sur l’intelligence artificielle, le Retina-based Microvascular Health Assessment System (RMHAS). Cet outil utilise la photographie du fond d’œil, une technique non invasive, pour mesurer 29 indicateurs de santé vasculaire, comme la densité, la complexité ou encore le calibre des veines et artères rétiniennes. Les chercheurs ont analysé les images rétiniennes de plus de 45.000 participants âgés en moyenne de 55 ans, peut-on lire dans un communiqué. Au cours des 12,5 ans de suivi, 749 d'entre eux ont subi un premier AVC. Les facteurs de risque habituels étaient présents : âge avancé, diabète, tabagisme ou encore hypertension. Mais l’étude a surtout révélé que les variations dans certains indicateurs rétiniens étaient fortement associées à un risque accru d'AVC. Par exemple, chaque modification de la densité vasculaire augmentait ce risque de 10 à 19 %, tandis que des changements du calibre vasculaire étaient associés à un risque accru de 10 à 14 %.

Ces recherches montrent que combiner les images de la rétine avec des données simples comme l’âge et le sexe offre une méthode efficace pour prédire les AVC. Cet outil, facile à utiliser en cabinet médical, pourrait élargir l’accès à un diagnostic précoce et révolutionner la prévention, alors que des AVC touchent près de 100 millions de personnes chaque année. Prometteuse et facile à utiliser en soins primaires, cette méthode nécessite toutefois des études complémentaires pour confirmer son efficacité dans des populations davantage diversifiées, tempèrent les auteurs de l’étude.

BMJ Journals Heart : https://heart.bmj.com/content/early/2025/01/03/heartjnl-2024-324705

Bioptimus veut révolutionner la biologie
Lundi, 10/02/2025 - 19:10

Fondée il y a seulement un an, Bioptimus s'attèle à la lourde tâche de révolutionner la biologie à l'aide de l'intelligence artificielle. Son co-fondateur, également enseignant-chercheur, Jean-Philippe Vert, compare cela modestement au "GPT de la biologie". La start-up française vient de boucler un tour de table de près de 40 millions d'euros mené par Cathay Innovation, avec la participation de Sofinnova Partners, Bpifrance, Andera Partners, Hitachi Ventures, Boom Capital, Pomifer Capital et Sunrise notamment. Un financement qui intervient moins de douze mois après sa précédente série, amenant le montant total levé à environ 74 millions d'euros.

Il faut dire qu'elle évolue dans un secteur qui attire les financements : l'intelligence artificielle. En juillet, elle a lancé son propre modèle de fondation open source. Baptisé H-optimus-0 et comptant 1,1 milliard de paramètres, le modèle est entraîné sur un ensemble de données propriétaire de plusieurs centaines de millions d'images extraites de plus de 500 000 lames d'histopathologie dans 4000 cabinets cliniques. Il est notamment pertinent dans plusieurs tâches de diagnostic médical critiques, de l'identification des cellules cancéreuses à la détection d'anomalies génétiques dans la tumeur.

H-Optimus-0 a déjà surpassé tous les autres modèles de pathologie dans des tests de référence indépendants, y compris des évaluations menées par le programme HEST de la Harvard Medical School. Ces études ont mis en évidence la capacité inégalée du modèle à prédire l’expression des gènes à partir de la morphologie et à sous-typer le cancer de l’ovaire avec une précision exceptionnelle.

Depuis, la start-up planche sur un nouveau modèle fondamental "multi-échelle et multimodal pour la biologie", qui devrait être lancé cette année. « En apprenant comment fonctionne la biologie directement à partir de données brutes à différentes échelles, des molécules aux organismes entiers, notre modèle permettra aux chercheurs de l’industrie pharmaceutique de simuler une biologie complexe, de prédire l’évolution des maladies et la réponse au traitement, et de concevoir des thérapies avec une précision sans précédent », promet Jean-Philippe Vert, co-fondateur et dirigeant de Bioptimus.

Pour rappel, ce dernier a co-fondé Bioptimus aux côtés de cinq autres scientifiques issus d’Owkin ainsi que d’anciens chercheurs de Google Deepmind. Et le moins que l'on puisse dire c'est qu'il ne manque pas d'ambition : « En substance, c’est comme le GPT de la biologie, mais au lieu de générer du texte, nous simulons la biologie ».

Les fonds levés doivent donc aider la start-up à améliorer son système d'IA en intégrant par exemple des sources de données et des domaines thérapeutiques supplémentaires. Elle espère également forger des partenariats stratégiques avec des sociétés pharmaceutiques et biotechnologiques qui lui donneraient accès à d'autres ensembles de données critiques pour fine-tuner et valider davantage ses modèles.

Silicon Canals : https://siliconcanals.com/fr/bioptimus-hits-76m-funding-milestone-and-prepares-t...

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Recherche
Recherche & Innovation, Technologies, Transports
Turbotech, Safran et Air Liquide valident la faisabilité d’une turbine à l'hydrogène liquide pour l’aviation légère
Mardi, 11/02/2025 - 17:41

Turbotech, Safran et Air Liquide ont réussi la démonstration au sol de la première turbine à gaz alimentée depuis un réservoir d’hydrogène liquide pour le marché de l’aviation légère, sur la zone d’essais du Campus Technologies Grenoble d’Air Liquide. Cet essai s’inscrit dans le cadre du projet BeautHyFuel destiné à évaluer des solutions de propulsion à hydrogène pour l’aviation légère.

Soutenu par la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC) dans le cadre du Plan de Relance, BeautHyFuel est piloté par Turbotech et Elixir Aviation, en partenariat avec Safran, Air Liquide et Daher. Turbotech, Safran et Air Liquide ont clôturé au mois de septembre 2024 la démonstration au sol d’une turbine à gaz aéronautique à hydrogène utilisant un cycle régénératif ultra-performant et alimentée depuis un réservoir d’hydrogène liquide. Cette démonstration fait suite à une première phase d’essais réalisés en janvier 2024 avec une alimentation d’hydrogène stocké sous forme gazeuse, destinée à effectuer une première caractérisation du moteur. Le raccordement à un système de stockage liquide cryogénique (-250°C), développé par Air Liquide, permet cette fois de démontrer l’intégration de bout en bout d’un système propulsif représentatif de toutes les fonctions sur un avion complet.

« C’est une avancée majeure dans la transition vers un mode de propulsion aéronautique totalement décarboné, et réellement utilisable, dès lors que le monde produira de l’hydrogène vert en masse » commente Damien Fauvet, PDG de Turbotech. « Cette seconde étape boucle le projet » souligne Pierre-Alain Lambert, Directeur des programmes hydrogène de Safran. « Avec le couplage au système de stockage cryogénique d’Air Liquide, qui apporte la densité énergétique nécessaire pour des applications aériennes, nous faisons la démonstration qu’une solution technologique de propulsion complète sans émission de carbone en vol est possible, et qu’elle est directement intégrable dans des aéronefs légers ».

Air & Cosmos : https://air-cosmos.com/article/turbotech-safran-et-air-liquide-valident-la-faisa...

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