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toxicité

  • Des chercheurs québécois mettent au point un dispositif miniature pour tester la toxicité de l'eau

    UQAMDes chercheurs de l'Université du Québec à Montréal ont mis au point un véritable laboratoire portatif qui permet de détecter en quelques minutes une pollution toxique de l’eau. L’enjeu est crucial car l’eau est le seul aliment vital. On meurt en effet de soif avant de mourir de faim.

    "Il s'agit d'un test de pollution basé sur la fluorescence des algues, explique Florent Lefèvre qui a travaillé sur ce projet dans le cadre de sa thèse en chimie. Avec notre dispositif, qui tient dans une main, nous pouvons évaluer la toxicité d'un échantillon d'eau en quelques minutes."

    Ce projet est un bel exemple de recherche multidisciplinaire : il a été conçu par l'équipe du professeur Ricardo Izquierdo, du Département d'informatique, en collaboration avec celle du professeur Philippe Juneau, du Département des sciences biologiques.

    Le principe du micro-système d’analyse

    Ce micro-laboratoire repose sur la photosynthèse des algues, qui comptent parmi les plus petites cellules au monde et qui sont très sensibles aux polluants. "Lorsque les algues sont exposées à la lumière, elles deviennent fluorescentes, explique Philippe Juneau, c'est-à-dire qu'elles réémettent la lumière absorbée selon une longueur d'onde très précise. Or, cette bioluminescence varie en fonction de leur exposition aux polluants contenus dans l'eau."

    Pour intégrer un organisme vivant dans un micro-système, il faut deux composants :
    - un système de canaux micro-fluidiques, qui permet au liquide - un échantillon d'eau auquel on a mélangé des algues microscopiques - de circuler ;
    - des capteurs combinant une diode électroluminescente qui émet de la lumière absorbée par les algues et une photodiode qui transforme en signal électrique la bioluminescence produite par les algues.

    Le signal est décodé par un logiciel qui permet de détecter la présence de polluant dans l'échantillon testé. Ce logiciel traite des paramètres précis à l'intérieur des cellules des algues selon le même principe qu'un bilan de santé.

    UQAM,laboratoire,polluants,eauLe dispositif ressemble à un mini-lecteur CD pour ordinateur. La languette que l'on retire présente six chambres de test. "On peut analyser six concentrations différentes de polluants ou se constituer des échantillons témoins, ou même effectuer six fois le même test", note Philippe Juneau.

    Un large potentiel de valorisation

    Ce micro-laboratoire pourrait servir autant au particulier qui veut tester l'eau de son puits qu'à l'agriculteur ou l'industriel qui veut savoir si ses eaux de rejet sont toxiques. Cette propriété permet également de tester un échantillon d'eau avec plusieurs espèces d'algues, qui possèdent des sensibilités différentes aux polluants, comme les métaux ou les pesticides, par exemple. "C'est utile car on ne sait pas toujours le type de polluants que l'on recherche", note Philippe Juneau. Une fois les échantillons déposés dans les puits, on insère la capsule dans le dispositif. On appuie sur le bouton de mesure et le logiciel nous indique les résultats.

    Dans le cadre de sa maîtrise en biologie sous la direction de Philippe Juneau, Marie-Claude Perron a évalué différentes espèces d'algues en lien avec leur sensibilité à divers polluants, afin d'établir les combinaisons d'algues à prescrire pour les différents tests de toxicité.

    Elle a testé avec succès des polluants comme les perturbateurs endocriniens - dont le β-estradiol, une hormone de synthèse entrant dans la fabrication de la pilule contraceptive qui peut se retrouver dans les milieux aquatiques. En effet, les algues n'ont pas de système endocrinien, mais leur photosynthèse est affectée par ces perturbateurs,

    Deux brevets

    Le dispositif doit être actuellement branché à un ordinateur. Il pourrait être connecté à un téléphone portable. 

    L
    es scientifiques cherchent à intégrer les algues dans la puce pour que l'utilisateur n'ait qu'à déposer une goutte d'eau dans chaque chambre de test pour réduire les manipulations. Le système pourrait également être intégré dans un processus industriel.

    Le Service des partenariats et du soutien à l'innovation de l'UQAM a déposé deux brevets afin de protéger la propriété intellectuelle du dispositif. Le premier porte sur l'intégration des mesures optiques et électriques dans une plateforme pour mesurer la pollution de l'eau et le second sur la méthode de fabrication des capteurs électriques.

    L'UQAM qui détient les brevets travaille avec la société de valorisation Aligo Innovation afin de trouver des industriels disposés à acheter les brevets ou des licences.»

    Reste un défi pour les chercheurs : trouver un moyen de conserver les algues.  «Je travaille sur la stabilisation des cultures d'algues, pour obtenir du matériel utilisable deux à trois mois après l'avoir encapsulé», explique Marie-Claude Perron, biologiste.

    Source : Université du Québec

  • La biotechnologie entomologique ouvre des perspectives de toutes les couleurs

    Le développement de nouveaux produits basés sur les propriétés des insectes (biotechnologie "jaune") est récent mais ouvre de très importantes perspectives de croissance.

    La connaissance profonde de la systématique et de l'écologie des insectes constitue le fondement de la recherche de la biotechnologie entomologique. Avec plus de 30 millions d'espèces connues, les insectes représentent un véritable "trésor biologique" dont il reste encore beaucoup à découvrir.

    Je vais sauter un repas_AP.jpgEn effet, la capacité des insectes à coloniser l'ensemble de la biosphère est le résultat d'une adaptabilité évolutive exceptionnelle. De nombreuses espèces d'insectes peuvent survivre dans des environnements extrêmes, et sont capables de métaboliser des substances à forte toxicité. La compréhension de leurs outils de synthèse moléculaire ouvre de nouvelles perspectives dans les domaines de la médecine (biotechnologie "rouge"), de la lutte antiparasitaire (biotechnologie "verte") et de la production industrielle (biotechnologie "blanche").

    La recherche entomologique doit également permettre le développement de modèles pour évaluer des risques éco-toxicologiques ou faciliter la production de nouveaux biocapteurs.

    Par ailleurs, grâce aux récents progrès en analyses protéomiques et génomiques, il est désormais possible d'identifier des molécules "prometteuses" en utilisant des techniques ultrasensibles basées notamment sur la spectrométrie de masse. Le développement des techniques de bioinformatique offre également la possibilité d'une production industrielle d'enzymes.

    La recherche allemande crée le 1er centre spécialisé opérationnel

     

    Analyse image protéomique avec logiciel Decycler 2004.jpgPersuadés de l’enjeu stratégique de la biotechnologie entomologique, l’université Justus-Liebig de Giessen (Hesse), l'Université technique de Hesse et l'Institut Fraunhofer de biologie moléculaire et d'écologie appliquée d'Aix-la-Chapelle (Rhénanie du Nord-Westphalie) ont créé la première unité opérationnelle dédiée aux "biotechnologies jaunes" : le "LOEWE-Zentrum"Insektenbiotechnologie".

    Le Land de Hesse apporte 17,7 millions d'euros sur 3 ans le programme de recherche scientifique, aide qui pourra être reconduite une fois. En outre, le Land de Hesse et le gouvernement fédéral financent pour 30 millions d'euros la construction d'un bâtiment dédié au centre LOEWE.

    Source : U
    niversité Justus-Liebig de Giessen (D)

  • Une étude française sème le doute sur les risques OGM pour la santé

    OGM,risques, santé,L’étude animée par le biologiste français Gilles-Eric Séralini qui a été publiée le 19 septembre dans la revue scientifique Food and Chemical Toxicology a provoqué une vive controverse. Elle montre un risque de cancers accru pour des souris alimentées avec du maïs NK603 contenant des concentrations variées d'OGM.

    Immédiatement, cette étude a provoqué l'indignation de nombreux chercheurs, tant par sa mise en scène médiatique (publication simultanée d'un ouvrage par le biologiste qui l'a conduite, Gilles-Eric Séralini, préparation d'un documentaire pour la télévision, résultats livrés en amont au Nouvel Observateur) que par les biais de méthodologie de l'étude.

    Une sensibilité médiatique focalisée sur les OGM

    Alors que l’étude est intitulée “Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerant genetically modified maize”, les medias se sont immédiatement focalises sur le maïs OGM de Monsanto.

    Une étude statistiquement douteuse

    Le principal reproche fait au chercheur est d'avoir utilisé un nombre insuffisant de rats pour mener son expérience : 200 là où il en aura fallu cinq fois plus. Ceci induit des résultats assez fragiles d'un point de vue statistique, certains pouvant être dus au hasard. Autre résultat surprenant -si l'on suppose une toxicité de l'OGM- les rats soumis aux maïs les plus concentrés en OGM n'ont pas été les plus vulnérables ! Des doutes sont également émis sur la race de rats choisis pour l'expérience, une race connue pour développer facilement des cancers. Enfin, il s'agit d'un opposant farouche aux OGM, ce qui peut biaiser l'analyse des résultats.

    Mais des questions légitimes

    Cependant, tout n'est pas à jeter dans l'alerte du Pr Séralini. Sur la forme, tout d'abord, connaissant la puissance des pro-OGM, le chercheur n’avait probablement pas d'autre choix que de travailler dans l'ombre jusqu'au jour de la publication ?

    Sur le principe ensuite, le biologiste a le mérite de souligner les faiblesses de la méthodologie actuelle, en particulier le fait de se contenter d'études sur 90 jours. Le chercheur français a opté pour une longue durée, 200 jours.

    Enfin, sur le fond, pourquoi les autorités de santé n'ont-t-elles pas, plus tôt, réuni des experts indépendants pour mettre au point un protocole d'étude réellement incontestable ?

    L’Autorité Européenne de Sécurité Sanitaire des Aliments (EFSA) devra rapidement proposer un protocole d’expérimentation des OGM qui soit admis par l’ensemble des scientifiques afin de rendre les études comparables et leurs résultats indiscutables. Sinon, une seule étude inquiétante pourrait, comme c’est le cas ici, remettre en cause une multitude d'études rassurantes.

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