Un tableau précis compare les propriétés physiques du diamant, du silicium et du carbure de silicium. Il permet de mettre en valeur les performances du diamant comme matériau semi-conducteur.

Les procédés de fabrication des microélectrodes sont indiqués. Les propriétés électrochimiques de la large fenêtre de potentiel supérieure à 3V du diamant déposé sur du platine sont précisées. Des applications sont indiquées, telles que la détection électrochimique du glucose via l’immobilisation sur la surface de l’électrode diamant de l’enzyme spécifique du glucose oxydase, ou encore la réalisation d’implants souples de diamant sur des polyamides pour la fabrication d’implants rétiniens.

Après un rapide aperçu historique, les prothèses, sportives ou non, sont décrites ainsi que leur fabrication à base de métaux légers comme le titane ou plus lourds comme le chrome et le cobalt, et de polymères classiques ou composites.

Ces nouvelles prothèses ont pu être équipées de capteurs, de moteurs et d’ordinateurs, permettant ainsi la mobilité de la personne. Mieux encore, les moteurs sont commandés par les signaux envoyés par le cerveau aux muscles restants, grâce à la conception de vaisseaux sanguins artificiels à base de polymères naturels. La deuxième partie du dossier expose comment un nouveau cœur artificiel a été conçu, susceptible de révolutionner la prothèse cardiaque. La première transplantation d’un tel coeur a eu lieu en décembre 2013 en France.

Objectif :
Montrer que de nouveaux matériaux synthétiques, issus de la chimie et compatibles avec les tissus vivants, sont utilisés dans la fabrication de prothèses très performantes pour l’amélioration de la vie des personnes handicapées.

L’éruption des nanotechnologies dans le domaine biomédical a permis d’approfondir la recherche sur la vectorisation des médicaments, c’est-à-dire l’administration spécifique de la dose nécessaire au niveau de l’organe, des tissus ou de la cellule visée. Le principe actif est enfermé dans un nanovecteur de 10 à 20 millionièmes de millimètre et peut ainsi circuler dans le système vasculaire. Patrick Couvreur explique l’évolution des recherches sur les nanovecteurs et ses propos sont illustrés d’animation en 3D.

La vidéo passionnante montre les progrès de la pharmacochimie. Les premiers nanovecteurs étaient bloqués au niveau du foie et traitaient essentiellement les pathologies hépatiques tandis que les derniers peuvent maintenant atteindre et cibler d’autres tissus malades et reconnaître des récepteurs de cellules infectées ou cancéreuses.

Sont présentées les différentes étapes de la recherche et de la fabrication de nanovecteurs, capsules en polymère utilisés comme médicaments, illustrées par un très bel exemple de recherche pluridisciplinaire et une application prévue à la thérapie anticancéreuse.

Trois exemples de recherche sur les biomatériaux et implants de demain :

• polymères pour la bio-intégration des implants et éviter les rejets ;
• implant osseux biodégradable renforçant l’os dans le cas d’ostéoporose et libérant un médicament ;
• mise au point de matériaux biodégradables pour servir de tuteurs à la régénération tissulaire.

L’histoire du taxol, issu de l’if, qui est à la base de l’un des principaux médicaments anticancéreux.

L’hormone ocytocine et son récepteur semblent jouer un rôle clé dans les relations entre le nouveau-né et son groupe social. Cette découverte pourrait déboucher sur un nouveau médicament contre l’autisme.

Une tumeur est un amas de cellules qui croît de manière exponentielle et anarchique. Elle va induire l’angiogenèse et la formation de nouveaux vaisseaux destinés à irriguer et oxygéner la tumeur. Des exemples montrent l’aide apportée par les chimistes qui travaillent sur des antitumoraux ciblés.

Présentation de quelques molécules venant de la mer, ayant fait avancer la recherche clinique, notamment un anticancéreux et un anti-douleur.

Patrick Couvreur, médaillé d'or du CNRS en 2012, nous présente son travail de recherche. Des nanoparticules de fer (sensibles au champ magnétique) sont insérées dans un nanovecteur contenant un médicament pour soigner une tumeur chez la souris. Un champ magnétique extracorporel permet d’attirer les nanovecteurs et de le concentrer sur les cellules malades. Le processus de traitement (nanothéragnostique) est suivi par imagerie médicale.