La conception de nanotechnologies capables de transporter les médicaments dans l’organisme et de les libérer de manière spécifique au niveau du site d’action permet d’augmenter l’activité thérapeutique et de réduire la toxicité de nombreux médicaments.

Ces nanovecteurs sont capables de protéger la molécule active de la dégradation par les enzymes de l’organisme, de l’adresser sélectivement vers le tissu ou la cellule cible, et d’en contrôler la libération. Plus spécifiques que les formulations pharmaceutiques traditionnelles, les nanomédicaments permettent de concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la lutte contre les maladies sévères : cancers, infections intracellulaires, maladies métaboliques et neurodégénératives, etc.

L’article se présente sous la forme d’un interview de Jacques Treiner, de l’Université Pierre et Marie Curie de Paris concernant les mousses.

Sont abordées les questions de la structure d’une mousse, sa légèreté, puis la méthode d’obtention d’une mousse liquide est évoquée par la suite ainsi que le rôle des molécules type tensioactifs et le maximum de moussabilité.

Les mécanismes qui concourent à la stabilité d’une mousse sont  présentés par l’introduction de l’effet Gibbs-Marangoni qui s’oppose à l’étirement des films entre les bulles. Enfin l’utilisation des antimoussants conclut l’article. Puis on trouve une série de manipulations « amusantes » et des réponses à des questions simples comme : pourquoi le chocolat blanchit quand on le conserve longtemps par exemple.

L’article part des travaux du botaniste britannique Brown sur le mouvement brownien des particules d’un gaz. La théorie cinétique des gaz est rappelée ainsi que le second principe de la thermodynamique. Le phénomène de l’osmose est l’objet d’un encart.

La théorie d’Einstein est introduite succinctement pour établir avec brio que la vitesse de migration des particules est inversement proportionnelle à la racine carrée de la durée. Ce résultat fut vérifié par les expériences de Jean Perrin en 1920.

Les objets nanométriques ne peuvent être observés à l'aide d'un microscope optique. Leur taille (nm) impose de développer de nouvelles technologies. Dans cette vidéo il est expliqué ce que sont les nanosciences et comment deux instruments, le microscope à effet tunnel et le microscope à force atomique, permettent de caractériser la matière à l'échelle nanométrique. La visualisation de la technique sur ces exemples et les explications du mode de fonctionnement permettent d’appréhender les phénomènes mis en jeu.

Les molécules sont animées de mouvements incessants quel que soit l’état de la matière dans lequel on les considère – gazeux, liquide ou même solide. Ces mouvements – de rotation, de déformation ou de translation – ont pu être mis en évidence et caractérisés grâce à l’apparition des techniques de la RMN (résonance magnétique nucléaire). L’article explique comment on peut atteindre les propriétés dynamiques par cette technique et plus précisément par l’étude de la relaxation des spins nucléaires. Une attention particulière est apportée à la caractérisation des mouvements de diffusion des molécules et à la détermination du « coefficient de diffusion » qui en quantifie la rapidité.

La construction de grands instruments de la physique, comme les accélérateurs d’électrons qui fournissent le rayonnement synchrotron, a permis des grands progrès aux études de chimie. Les résultats présentés dans cet article illustre cette nouvelle possibilité. Précisément, ils concernent la compréhension de la structure complexe présentée par les grains d’amidon, qui a pu être décrite en grand détail, et donne une ouverture sur la manière dont se forme la matière vivante.

Les possibilités de l’analyse chimique ont considérablement progressé depuis quelques décennies et ceci révolutionne plusieurs domaines techniques. Cette réalité est illustrée ici par l’analyse des traces de matière organiques que l’on peut déceler dans des poteries préhistoriques et qui renseignent sur les utilisations qui en étaient faites et les genres de vie des utilisateurs. Cet article met ces étonnantes possibilités en relief, ainsi que le rôle que peuvent jouer certaines matières organiques comme témoins de nos comportements.

Après un bref rappel sur le rôle et l’histoire de la chimie dans la conception et la mise au point des médicaments au cours des XIX^e et XX^e siècles, la place de la chimie dans les innovations thérapeutiques présentes et futures est discutée. Compte tenu des coûts des médicaments dits « biopharmaceutiques », il est très probable qu'une chimie créative, ouverte sur la physique et la biologie, garde une place prépondérante dans la conception de nouveaux médicaments à l'horizon 2020-2030. Cette voie majeure vers de nouveaux médicaments est ainsi placée dans la perspective des évolutions scientifiques que nous connaissons.

L’impératif que l’activité humaine doit respecter les règles du développement durable est maintenant bien intégré. La chimie de l’avenir pourrait avoir à se passer de pétrole et de hautes consommations d’énergie. Elle peut espérer y parvenir en s’inspirant des mécanismes à l’œuvre dans le monde vivant. Cette démarche conduit à développer les biotechnologies qui copient les systèmes vivants pour mettre en œuvre des procédés chimiques aujourd’hui exploités à grands renforts d’énergie. L’article fait une revue des biotechnologies prometteuses, déjà exploitées ou envisagées. Elle introduit le lecteur dans les évolutions que la chimie ne manquera pas de prendre dans les décennies qui viennent.

Les concepts récemment mis en évidence par les laboratoires de « chimie supramoléculaire » s’appliquent à des composés dans lesquels la cohésion provient de l’existence de liaisons faibles entre les molécules – plus faibles que celles qui relient les atomes au sein des édifices moléculaires. Le rôle de ces liaisons faibles entraîne l’apparition de propriétés porteuses d’applications tout à fait intéressantes. L’article - simple et didactique - donne deux illustrations : celle des adhésifs « repositionnables » (en fait des « post it ») puis celui des bitumes pour lesquels on voudrait savoir réaliser des propriétés mécaniques contradictoires – un défi que la chimie supramoléculaire permet de relever.