Nanosciences : de la petite matière pour de grandes avancées
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21 juillet 2015
Une équipe de recherche en nanosciences a découvert une nouvelle méthodologie pour étudier les structures des nanoparticules.
Peng Zhang, professeur au Département de chimie de l’Université Dalhousie en Nouvelle-Ecosse, dirige une équipe de recherche en nanosciences qui a découvert une nouvelle méthodologie pour étudier les structures des nanoparticules.
Dr Zhang et son doctorant Daniel Padmos ont examiné des nanoparticules d’or et d’argent - deux matériaux très importants, en particulier pour l’avenir de la biomédecine. À cette taille, l’apparence et le comportement de l’or et de l’argent sont très différents de ce qu’ils sont lorsqu’ils sont utilisés pour faire des bagues et des colliers.
« C’est seulement dans leur apparence « très petite », qu’ils commencent à démontrer de nouvelles propriétés, et ces propriétés peuvent être utilisées dans des applications biomédicales variées », explique le Dr Zhang, auteur principal de l’étude.
Les nanoparticules d’or, par exemple, possèdent d’incroyables propriétés optiques qui leur permettent de très bien absorber l’énergie de la lumière. Les chercheurs en biomédical ont développé des traitements basés sur les nanoparticules d’or, actuellement en phase de test sur des souris, ciblant les tumeurs malignes.
Les nanoparticules d’or attirent la lumière émise par les thérapies laser et réchauffent la masse cancéreuse, aidant à détruire la tumeur.
Par ailleurs, les nanoparticules d’argent pourraient avoir des applications potentielles dans la lutte contre les maladies bactériennes.
Forme découverte
La forme de la surface des nanoparticules est essentielle, parce que les différentes formes conduisent à des propriétés différentes et des propriétés différentes conduisent à des comportements différents. Pour mieux comprendre les applications potentielles des nanoparticules d’or et des nanoparticules d’argent à long terme, les scientifiques doivent d’abord en apprendre davantage sur la structure de leur surface. Mais, l’échelle nanométrique est difficile à observer.
"Ces nanoparticules sont très difficiles à étudier," explique le Dr Zhang, soulignant que les techniques ordinaires comme les microscopes électroniques ne fournissent pas le niveau de détail nécessaire pour comprendre ce qui se passe à la surface des nanomatériaux.
"Nous avons utilisé des techniques assez puissantes pour découvrir cette structure de surface pour la première fois," a déclaré le Dr Zhang.
Dr Zhang, Padmos et leurs collaborateurs de l’Université de Northwestern et l’Université de Californie, Riverside, ont combiné un appareil à rayons X puissant d’une installation de rayonnement synchrotron et une modélisation informatique basée sur la théorie fonctionnelle de la densité. En procédant ainsi, l’équipe a pu étudier en détail la surface d’une nanoparticule. Dans son système de nanomatériaux composé principalement d’or, d’argent et de chlorure, elle a même découvert davantage sur la façon dont le chlorure interagissait avec les nanoparticules d’or et les nanoparticules d’argent, les stabilisant.
"C’est un peu comme en cuisine," explique le Dr Zhang. "Vous mettez ensemble divers ingrédients, et vous voulez savoir comment ils vont ensemble. Nous savions que le chlorure était important, mais nous ne savions pas comment il restait à la surface des nanoparticules d’argent et des nanoparticules d’or. Notre équipe a trouvé comment, à l’échelle atomique "
Un pas en avant
La méthodologie de l’équipe de recherche de l’université Dalhousie peut maintenant être utilisée pour étudier d’autres nanomatériaux, élargissant ainsi le champ de connaissances dans la recherche en nanosciences et posant les bases de découvertes révolutionnaires dans des applications biomédicales.
Padmos envisage d’élaborer à partir de cette recherche de nouveaux systèmes de nanomatériaux fonctionnels et de tester leur potentiel biomédical.
En savoir plus :
Nature Communications 8 juillet 2015- Article:7664
doi:10.1038/ncomms8664
The surface structure of silver-coated gold nanocrystals and its influence on shape control- J. Daniel Padmos, Michelle L. Personick, Qing Tang, Paul N. Duchesne, De-en Jiang, Chad A. Mirkin, Peng Zhang
Source :
News de l’université Dalhousie- 10 juillet 2015
http://www.dal.ca/news/2015/07/10/no-small-matter--dal-discovery-on-tiny-particles-paves-way-for-a.html
Nikki Comeau, agente de communication, Dalhousie University- nikki.comeau[a]dal.ca
Rédacteur :
Armelle Chataigner-Guidez- Assistante du Conseiller pour la Science & la Technologie- Ambassade de France au Canada- Armelle.Chataigner-Guidez[a]diplomatie.gouv.fr