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Actu'Alizé de Février 2017

 

 Et maintenant, la matière devient vivante

 Par scienceetavenir.fr

Il sera bientôt possible de fabriquer des objets intégrant des bactéries génétiquement modifiés qui pourront révéler la présence de différentes substances chimiques, par exemple des polluants.
BACTÉRIE. Et la matière devint vivante ! Rassurez-vous, il n’y a rien de mystique ou d’ésotérique dans ce propos. Juste de la science. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), aux États-Unis viennent en effet de présenter un gant et un bandage utilisant un matériau « vivant », car l’un de ses composés essentiels est la fameuse bactérie Escherichia coli. Le microbe, véritable « bête » de laboratoire, manipulable à souhait, joue ici le rôle de capteur. Placé au bout des des doigts du gant ou sous le bandage collé sur la peau, il détecte la présence de différents composés chimiques et l’indique en émettant un signal fluorescent.
Ce matériau vivant se présente sous la forme d’une feuille de gel, robuste, facilement étirable, biocompatible et dans laquelle les bactéries ont été injectées. Ces dernières sont génétiquement modifiées pour « s’allumer », c’est-à-dire pour produire de la fluorescence lorsqu’elles sont au contact des produits que les scientifiques veulent révéler. Elles peuvent ainsi détecter des substances chimiques très variées, présentes dans l’environnement ou dans le corps. Selon Xuanhe Zhao qui a dirigé ces travaux, le champ des applications est très large : cela va de l’analyse de scènes de crime à la détection de pollution en passant par le diagnostic médical.
HYDROGEL. Si l’idée est ingénieuse, elle n’est pas évidente à mettre en œuvre. Toute la difficulté réside dans la nécessité de maintenir les bactéries en vie et fonctionnelles, dans un milieu et sur un objet (gant, bandage ou autres) qui ne sont a priori pas très propices. En effet, ces micro-organismes sont habituellement cultivés en laboratoire dans des boîtes de Pétri où leurs besoins en eau et en nutriments sont parfaitement contrôlés. L'équipe de Zhao a donc développé un gel spécialement destiné à accueillir ces cellules vivantes. Il s’agit d’ailleurs d’un hydrogel, c’est-à-dire un gel constitué essentiellement d’eau (95 %) et d’un polymère qui sert en quelque sorte de support. Un milieu parfait pour maintenir les bactéries en vie. Mais encore faut-il les incorporer. Grâce à une imprimante 3D, les chercheurs ont empilé des feuilles d’hydrogel tout en y intégrant de très fins canaux. Ils ont ensuite fusionné ces feuilles avec une couche de caoutchouc suffisamment poreuse pour laisser passer l’oxygène. Ils ont alors injecté les bactéries dans le matériau via les canaux. Dernière opération : les scientifiques ont plongé leur matériau composite (hydrogel/caoutchouc) dans une solution riche en nutriments chargés de nourrir les micro-organismes et de les maintenir en vie durant plusieurs jours. Pour les besoins de la démonstration sur les gants et le bandage, les microbes avaient été programmés pour s’allumer en vert au contact de différentes substances capables de diffuser à travers l’hydrogel.
Au-delà des gants et des bandages, les chercheurs envisagent de concevoir d’autres produits tels que des patchs voire même des vêtements pourvus de cellules vivantes capables de détecter les signes d’une infection ou d’une maladie.  

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