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13 mai
2015 |
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Un microscope utilisant
un globule rouge comme lentille à focale variable |
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Les globules rouges peuvent être
considérés comme des lentilles microscopiques avec des propriétés
bien définies telles que l'agrandissement et la longueur focale
variable, comme un appareil photo avec zoom. Il s'agit de la
nouvelle découverte faite dans les laboratoires de l'Institut de
Cybernétique du Conseil national de recherches (Icib-Cnr) de
Pozzuoli par un groupe de chercheurs dirigé par Pietro Ferraro, en
collaboration avec le Centre for Advanced biomaterials for health
care de l'Institut Italien de Technologie (IIT) à Naples dirigé par
Paolo Netti. L'article a été publié dans Nature Communications.
"Les globules rouges ont une structure interne plus simple que
les autres cellules qui composent l'organisme. Ils sont
essentiellement constitués par une 'enveloppe' qui contient un
liquide avec des caractéristiques physico-chimiques homogènes. Pour
remplir leur fonction ils doivent être très élastiques, de manière à
traverser les vaisseaux sanguins et les capillaires", expliquent
Lisa Miccio et Francesco Merola de l'Icib-Cnr. "Simplicité
structurelle et flexibilité nous ont conduit à imaginer une analogie
avec les lentilles liquides, instruments d'avant-garde capables de
changer la distance de mise au point par la courbure de la surface
du liquide. Dans le cas du globule rouge, la variation de la
"focale" est introduite par celle de la forme de son enveloppe:
comme un ballon rempli de liquide qui peut être légèrement écrasé et
relâché".
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Utiliser les globules rouges comme
"loupes" permettra d'identifier les pathologies du sang plus
facilement et rapidement. "Une focalisation anormale de la
lumière de la part de ces microscopiques lentilles biologiques
indiquera la présence de formes pathologiques. En se référant à la
comparaison avec le ballon, une forme anguleuse ou falciforme
déviera le parcours de la lumière qui la traverse de manière
différente par rapport à la forme sphérique", soulignent les
chercheurs.
"Cette découverte pourrait conduire à de nouvelles méthodes de
diagnostic dans le domaine biomédical, avec des techniques
efficaces, des faibles coûts et des instruments facilement
transportables: des caractéristiques particulièrement nécessaires
dans les pays en développement qui souffrent à la fois d'un manque
de personnel qualifié et d'instruments à l'avant-garde et où, pour
certaines maladies telles que le paludisme, la détection précoce est
cruciale", dit Pietro Ferraro.
"En outre, la découverte permettra d'utiliser la propriété de
grossissement des globules rouges pour focaliser des objets plus
petits dans le corps humain lui-même ou dans d'autres organismes
vivants", ajoute Paolo Netti, coordinateur du Centre de
l'Institut Italien de Technologie à Naples. "Le monde de
l'optique bio inspirée, représente une frontière fascinante et
stimulante dans divers domaines tels que la bio-microfluidique et
l'endoscopie. En effet, notre collaboration vise spécifiquement le
développement de dispositifs diagnostiques miniaturisés et intégrés
à bas coût et facile à utiliser".
Source :
Il globulo rosso è una lente d'ingrandimento, Consiglio
Nazionale delle Ricerche, 20/04/215. |
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Comment faire
varier le volume, donc la courbure, d'un globule rouge en modifiant
les propriétés du liquide dans lequel il baigne. |
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