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Les bionanotechnologies; c’est quoi?

Les bionanotechnologies; c’est quoi?. Science et technologie des objets , des matériaux et des phénomènes à très petite échelle (nm : 1x10 -9 m). Les propriétés des matériaux sont différents!!!. Qu’est-ce que les nanotechnologies?. Les nanotechnologies et la Nature.

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Les bionanotechnologies; c’est quoi?

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Presentation Transcript

  1. Les bionanotechnologies; c’est quoi?

  2. Science et technologie des objets, des matériaux et des phénomènes à très petite échelle (nm : 1x10-9m). Les propriétés des matériaux sont différents!!! Qu’est-ce que les nanotechnologies?

  3. Les nanotechnologies et la Nature • Le gecko: liaisons de Van der Waals, liaisons très faibles faites de millions de points d’adhérence. • Les moules: adhésif sous-marin puissant. • Le lotus: structure des feuilles qui fait perler l’eau à vitesse élevée et entraîne la saleté. • La photosynthèse: le processus le plus sophistiqué à l’échelle atomique. • Le ribosome: autoassemblage des acides aminés.

  4. Pourquoi la nanobiotechnologie? • La cellule, étant un assemblage naturel de nanostructures biologiquement fonctionnelles, elle inspire plusieurs applications qui serviront les Sciences de la vie.

  5. Nanobiotechnologie La nanobiotechnologie rallie les sciences du vivant aux nanotechnologies. éléments biologiques + nanomatériaux développement applications/ diagnostic médical/ surveillance environnementale et agroalimentaire

  6. L’échelle du nanomonde… Le nanomètre ou milliardième de mètre (10-9m) Dans un nanomètre, il y a juste assez de place pour quatre atomes. Combien de nanomètres? Une mine de crayon :un million! Virus de l'influenza : 100 Un cheveu : 100 000

  7. Le nanomonde……ou quand l’infiniment petit changerade plus en plus nos vies! • Des peintures inusables • Des ordinateurs moléculaires • Des médicaments délivrés à la cible (http://video.telequebec.tv/video/7909) • Des implants qui restaurent l'ouïe et la vue • Des robots qui patrouillent le corps humain en permanence à la recherche de cellules malades  (http://www.youtube.com/watch?v=fCSOdQK5PIY) • Etc.

  8. Au Québec, réussites dans plusieurs secteurs • Santé • Ex.: Des nanoparticules composées d’une protéine issue d’un virus s’attaquant à la papaye fouettent le système immunitaire • Électronique: • Ex.:capteurs pour la détection rapide de bactéries nuisibles dans l’eau potable • Matériaux industriels • Ex.: mélangé au béton, des nanopoudres de verre provenant de déchets recyclés améliorent la performance du béton Source:http://www.nanoquebec.ca/fr/les-nanos-par-secteurs.php

  9. On utilise quoi?

  10. On utilise quoi? • Biomolécules • Quantum dots • Liposomes • Virus • Nanotubes de carbone • Surfaces nanostructurées • Etc.

  11. Matériaux pour la nanobiotechnologie • Les biomolécules utilisées en nanobiotechnologies sont toutes issues de la connaissance du vivant. • Anticorps • Enzymes • Acides nucléïques • Protéines • Ex. d’utilisation: • Biocapteurs pour détection de toxines, bactéries, tumeurs….

  12. Matériaux pour la nanobiotechnologie • Les quantum dots sont des nanocristaux inorganiques semiconducteurs de 2 à 10nm • Peuvent être couplés facilement avec des biomolécules (ex.: ADN, anticorps, enzymes) • Exemple: analyse d’ADNs

  13. Matériaux pour la nanobiotechnologie • Les liposomes sont des vésicules synthétiques formées d’une bicouche phospholipidique ayant, au centre, un compartiment aqueux. • Permet l’encapsulation de médicaments et leur délivrance au site (avec anticorps spécifiques!)

  14. Matériaux pour la nanobiotechnologie • Les virus sont des organismes très simples, constitués d’acides nucléiques et de protéines • Peut être utilisé pour transporter une molécule pharmaceutique ou un ADN vers un tissu cible ou des cellules.

  15. Matériaux pour la nanobiotechnologie • Les nanotubes de carbone (NTC) ont été découverts en 1991 • Assemblages de carbone sous la forme de tubes. • Robuste • Résistant à la chaleur • Conducteur électrique • Exemples d’application: • Systèmes d’analyses plus rapides et plus sensibles. • Médecine régénérative: réparer la moëlle épinière!?

  16. On travaille avec quoi? • Surfaces nanostructurées ou fonctionnalisées par des nanostructures • Surfaces modifiées chimiquement afin de présenter des structures de l'ordre de grandeur du nanomètre. • Surfaces super hydrophiles ou super hydrophobes selon les besoins • Servent d’ancrage pour d’autres molécules ou même cellules • Nouveaux implants • Biocapteurs

  17. La nanotechnologie vous intéresse? • Vous avez la possibilité de faire une visite ou même un stage/ projet de fin d’études à: • C2MI/ Université de Sherbrooke • GCM LAB (groupe des couches minces) à la Polytechnique de Montréal • Groupe de nanophysique et biophysique de l’ Université Concordia

  18. Que font-ils? • C2MI à visiter • L’université de Sherbrooke est titulaire de ce centre de recherche de pointe • Lien entre la recherche appliquée et la commercialisation de composantes microélectroniques • Plusieurs secteurs de notre économie (télécommunications, environnement, soins de santé, énergie, transport, automobile, aérospatial, défense, etc.) http://www.c2mi.ca/fr/about-c2mi

  19. Que font-ils? • GCM LAB à la Polytechnique de Montréal • Analyses chimiques, microscopiques, thermiques et mécaniques de matériaux • Modification de surface de matériaux par dépôt de couches métalliques allant de quelques atomes à plusieurs centaines de nanomètres d’épaisseur • Microfabrication en salle propre pour microélectronique et microfluidique http://www.gcmlab.ca/nouvelles/integer-pharetra-magna-vel-sapien-tempor-tincidunt/

  20. Que font-ils? • Groupe de nanophysique et biophysique à l’université Concordia • Micro-nano électronique avec graphène, NTC, nano-étoiles d’or • Pour senseurs • Matériaux électrochromiques • Ex.: pour surfaces « intelligentes » • Amélioration des microprocesseurs pour ordinateur… • Nanostructures par auto-organisation • Principe du flocon de neige (http://video.telequebec.tv/video/14164) • Etc…….. http://physics.concordia.ca/

  21. Pour en savoir plus/ suggestions • http://www.youtube.com/watch?v=Cm90Md81zZQ&list=PL9FBBB0FBD88D9B42 • http://www.youtube.com/watch?v=sITy14zCvI8&list=PL9FBBB0FBD88D9B42 • http://www.nanoquebec.ca/fr/index.php

  22. Contactez Gilles Picard, dept. de physique par courriel • Gilles.picard@collegeahuntsic.qc.ca • Contactez Lucie Brouillette, dept. de biologie et de biotechnologie par courriel • Lucie.brouillette@collegeahuntsic.qc.ca

  23. Les bionanotechnologies; c’est intéressant!!!

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