Des nanofiltres pour le traitement de l'eau

Le charbon actif est habituellement utilisé pour filtrer les eaux. D'autres mécanismes physiques ou chimiques sont également utilisés pour le traitement de l'eau. Les chercheurs de l'université de Cincinnati ont développé et testé un nanofiltre activé par l'énergie solaire. Ce filtre est capable d'enlever les antibiotiques de l'eau avec une performance supérieure au charbon actif. 

Les antibiotiques se retrouvent dans les eaux de surfaces. Ils peuvent avoir un effet important et négatif sur les écosystèmes lacustres en favorisant certains micro-organismes. Ils pourraient également avoir des effets sur la faune. Pour se débarrasser des antibiotiques, les chercheurs se sont intéressés aux protéines utilisées par les bactéries résistantes aux antibiotiques. Ils ont découvert une pompe moléculaire qui permet aux bactéries de se débarrasser de leurs déchets. Ils ont pensé utiliser cette pompe et inverser le processus de pompage de l'extérieur vers l'intérieur d'une vésicule. Elle servira au stockage des antibiotiques capturés. Ils ont également couplé à cette pompe une molécule d'origine végétale qui apporte l'énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe. 

Dans un article publié dans "Nano Letters" Vikram Kapoor et Davide Wendell indiquent que leur filtre a absorbé 64 % des antibiotiques présents dans l'eau contre 40 % pour une technologie standard. Ce filtre est composé de deux protéines bactériennes. Un des aspects les plus intéressants de ce filtre est la possibilité de réutiliser les antibiotiques qui ont été capturés.

D'après les chercheurs, ce système possède trois avantages sur les systèmes traditionnels:

1. Les faibles besoins en énergie du système. Avec les filtres traditionnels, il faut pomper l'eau d'un lac pour lui faire traverser un filtre. Les nanofiltres peuvent être déployés dans le lac directement.
2. Les nanofiltres peuvent, s'ils sont correctement traités, relâcher les antibiotiques qui sont ainsi recyclables.
3. Ces filtres sont très sélectifs. Ce n'est pas le cas des systèmes traditionnels qui s'engorgent plus rapidement.    

Prochains objectifs : s'attaquer aux hormones et aux métaux lourds.

“Engineering Bacterial Efflux Pumps for Solar-Powered Bioremediation of Surface Waters.

Bientôt un pancréas artificiel ?

Des nanoparticules injectables développées par les équipes du MIT (équipe du professeur Daniel Anderson) pourraient bien servir de pancréas artificiel et permettre de mieux accompagner les personnes qui souffrent d'un diabète de type I. Les nanoparticules mises au point ont été construites pour apprécier le niveau de glucose dans le sang et sécréter la quantité d'insuline appropriée. De fait, elles remplacent fonctionnellement les cellules pancréatiques impliquées dans la régulation de la glycémie et ineffectives dans le diabète de type I. 

L'objectif de ce système est de permettre une régulation permanente de la glycémie, supérieure en fréquence à celle obtenue avec les dispositifs actuels. À termes, c'est la qualité de vie des personnes souffrant de diabète qui sera améliorée. L'insuline médicament n'est habituellement pas le problème. Pour les personnes souffrant de diabète, la difficulté réside dans la régulation : la bonne dose au bon moment. Pour y parvenir, les patients doivent estimer le taux de glucose sanguin plusieurs fois par jour en effectuant un test à partir d'une petite goutte de sang obtenue en se piquant le bout d'un doigt. 

Ce pancréas artificiel est composé d'un gel de la consistance d'un dentifrice, une mixture de nanoparticules de charges opposées, ce qui permet de maintenir la structure de l'ensemble. Le gel est sensible à l'acidité. Intégré dans le gel, on trouve du dextran couplé avec un enzyme qui transforme le glucose en acide gluconique. Le glucose sanguin diffuse librement dans le gel. Lorsque le taux de sucre est élevé, l'enzyme produit une quantité suffisante d'acide gluconique pour augmenter localement l'acidité. La structure est affectée et l'insuline est relâchée.

Les tests réalisés sur des souris ont montré qu'il était possible de moduler la glycémie pendant 10 jours en moyenne. Les particules sont biocompatibles et biodégradables. Les tests vont maintenant s'accélérer pour se rapprocher de la production d'un dispositif médical efficace.