Ce robot a pour but d'appliquer certains traitements dans le corps humain, en quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre...) et aux endroits adéquats. Il ressemble à un tire-bouchon et se déplace grâce à son flagelle, comme certaines bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau...). Dénommé ABF(Bacterial Artificial Flagella), il a été étudié et conçu par le laboratoire Robotique et Systèmes intelligents de l’Ecole fédérale polytechnique de Zurich.


Sa taille est de 25 à 60 µm. Son "corps" est composé de plusieurs couches superposées d’iridium, de gallium, d’arsenic et de chrome, qui ont été découpées en rubans. Sa "tête" est composée de chrome, de nickel et d'or. Son déplacement est réalisé grâce à un champ magnétique (En physique, le champ magnétique est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction,...). Le nickel réagit à ce champ et un logiciel (Un logiciel ou une application est un ensemble de programmes, qui permet à un ordinateur ou à un système informatique...) dirige le robot vers une destination spécifique à une vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) de 20 micromètres par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à...) (dans un premier temps).

Lors des premiers tests effectués, ce robot a été capable de transporter des microsphères de polystyrène. De nombreuses améliorations sont encore nécessaires, telle que la précision des déplacements, ou encore arriver à stopper le robot une fois la mission accomplie.

A terme, nous pouvons imaginer que ce robot pourrait être capable d'administrer des doses de médicament, ou encore d'éliminer les plaques d'athérome obstruant les artères et pouvant être à l'origine d'infarctus du myocarde...

Pour la première fois, des chercheurs ont observé une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de renaissance cosmique unique: la transformation d’un pulsar (Un pulsar, dont le nom provient de l'abréviation de pulsating radio source (source radio pulsante), est le nom donné à...) ordinaire à rotation lente en un pulsar milliseconde super-rapide, bénéficiant d’une durée de vie prolongée presque jusqu’à l’infini.


La découverte a été réalisée pendant un vaste projet d’étude des fréquences radio du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue par les êtres humains depuis le sol de la planète.) par une équipe internationale d’astrophysiciens, à l’Université McGill de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue...), l’Université de la Colombie-Britannique, l’Université de la Virginie-Occidentale, l’Observatoire de radioastronomie (La radioastronomie est une branche de l'astronomie qui s'occupe de l'observation du ciel dans le domaine des ondes...) national des États-Unis et plusieurs autres institutions des États-Unis, des Pays-Bas et de l’Australie.

L’étude a été effectuée à l’aide du radiotélescope (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises...) Robert C. Byrd de Green Bank, en Virginie-Occidentale, et couvrait près du tiers de la sphère céleste (La sphère céleste est une sphère imaginaire de rayons quelconques et dont le centre est occupé par la Terre. Ce concept...). Les résultats des travaux de l’équipe ont été publiés en ligne par le journal Science, le 21 mai.

La découverte a été réalisée par la candidate au doctorat en astrophysique (L’astrophysique est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et...) Anne Archibald et son superviseur, la Pr Victoria Kaspi, du Groupe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de...) sur les pulsars de l’Université McGill. "L’étude a permis de découvrir un grand nombre (Un nombre est un concept caractérisant une unité, une collection d'unités ou une fraction d'unité.) de nouveaux pulsars, mais celui-ci est vraiment spécial. Il s’agit d’un pulsar très fraîchement "recyclé" qui sort tout juste de l’usine de recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire,...)", a déclaré madame Archibald. Les chercheurs mcgillois ont travaillé avec le professeur adjoint Ingrid Stairs, de l’Université de la Colombie-Britannique, et Scott Ransom, de l’Observatoire national de radioastronomie ainsi qu’avec d’autres chercheurs de la collaboration qui vise à effectuer davantage d’observations de ce pulsar inhabituel.

Les pulsars sont des étoiles à neutrons tournant rapidement sur elles-mêmes et émettant un puissant rayonnement électromagnétique (Un rayonnement électromagnétique désigne une perturbation des champs électrique et magnétique.), qui demeure après que des étoiles massives aient explosé pour devenir des supernovæ. Les pulsars émettent des faisceaux d’ondes radio qui balayent l’espace de façon circulaire, à la manière des phares, à mesure que l’étoile effectue sa rotation. La plupart tournent sur eux-mêmes relativement lentement, dix fois par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à...) ou moins, et, habituellement, leurs champs magnétiques les font ralentir encore davantage au fil des millénaires. Les pulsars millisecondes, toutefois, effectuent des centaines de rotations par seconde.

"Nous savons que les pulsars ordinaires émettent habituellement un rayonnement au sein du spectre des radiofréquences pendant une période variant de un à dix millions d’années, mais ils finissent par ralentir suffisamment pour s’éteindre", a expliqué le Pr Kaspi. "Toutefois, certains de ces vieux pulsars se "recyclent" en pulsars millisecondes. Ils finissent par tourner sur eux-mêmes extrêmement rapidement et peuvent ensuite émettre un rayonnement éternel. Comment la nature arrive-t-elle à adopter un comportement aussi vert?"

On a longtemps émis la théorie que les pulsars millisecondes étaient créés dans des systèmes binaires, quand la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont...) d’un des deux pulsars se trouve dans la magnétosphère (La magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans lequel les phénomènes physiques sont dominés ou...) de son compagnon et augmente la vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) de rotation, mais le processus n’avait jamais été observé directement jusqu’à aujourd’hui.

"Imaginez une balle de tennis sur table dans une baignoire, quand vous retirez le bouchon du drain", explique madame Archibald. "Toute l’eau tourbillonne autour de la balle et la fait soudainement tourner beaucoup plus vite que lorsqu’elle flottait simplement à la surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent...)."

"Nous avons observé des systèmes qui subissent une mise en rotation parce que, quand la matière y tombe, les étoiles deviennent vraiment brillantes aux rayons X et sont faciles à voir", a-t-elle ajouté. "Mais nous n’avons jamais observé les pulsations radio de ces étoiles pendant le processus de mise en rotation. Nous avons enfin trouvé un véritable pulsar radio qui indique, hors de tout doute, qu’il a simplement été recyclé."

Le pulsar découvert par l’équipe de recherche a été observé de manière fortuite par un groupe indépendant de recherche optique qui a constaté que de la matière tourbillonnait autour du pulsar, il y a environ une décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix » et annus « année.), l’équivalent d‘un clignement de l’œil en astronomie (Avec plus de 6 000 ans d'Histoire, l'astronomie est probablement la plus ancienne des sciences naturelles, ses origines...). Ce groupe a qualifié son observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...) de troublante, sans soupçonner qu’elle permettrait de découvrir un véritable pulsar radio.

"En d’autres mots, pour la première fois, nous avons entrevu pendant un bref instant une véritable usine de recyclage cosmique en action", a déclaré Ingrid Stairs, de l’Université de la Colombie-Britannique, qui s’est rendue à l’Observatoire national d’Australie et à l’Université de technologie Swinburne cette année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la...). "Ce système nous fournit un laboratoire cosmique sans égal pour étudier comment les pulsars millisecondes évoluent et renaissent."

Parmi les autres collaborateurs principaux œuvrant à cette étude, on compte les professeurs Maura McLaughlin et Duncan Lorimer, de l’Université de Virginie-Occidentale, et Scott Ransom, de l’Observatoire national de radioastronomie. En plus du télescope de Green Bank, les scientifiques ont utilisé, au cours de leur étude, le radiotélescope de Westerbork, aux Pays-Bas, le radiotélescope Arecibo de Puerto Rico et le radiotélescope de Parkes, en Australie.

Il y a dans l'organisme une myriade de petites molécules dont le rôle – réguler l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) des cellules – est primordial. Appelées kinases, elles sont notamment impliquées dans la multiplication cellulaire. Alors quand elles déraillent, les conséquences peuvent être désastreuses, avec par exemple l'apparition de cancers.

Une équipe de l'Institut européen de chimie et biologie (IECB), à Bordeaux, en collaboration avec des chercheurs britanniques, s'est intéressée à leur mode de fonctionnement et en révèle aujourd'hui l'extrême complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en...). Plus précisément, les chercheurs se sont focalisés sur la kinase pKB, connue pour son implication dans de nombreux cancers. Après plus de deux ans de travaux, ils ont réussi à disséquer toutes les étapes de son processus d'activation (Activation peut faire référence à :).


"Il y a quatre niveaux de sécurité à franchir dans un ordre précis pour arriver à l'activation ou à la désactivation définitive de la kinase", explique Michel Laguerre, de l'IECB. Un tel mécanisme est en quelque sorte un système de sécurité naturel visant à limiter une activation ou une désactivation intempestive, à l'origine des processus classiques de cancérisation. Mais il y a aussi un revers à la médaille. Car le dysfonctionnement d'un seul niveau de sécurité peut parfois, lui aussi, entraîner un cancer. Et selon l'étape à laquelle intervient la dérégulation, un type de cancer particulier se développera.

Grâce à cette découverte, les chercheurs espèrent ouvrir le champ à une thérapeutique "microciblée" qui pourra intervenir sur l'une des étapes clés selon la kinase impliquée, et selon la pathologie. En effet, les traitements actuels ne ciblent pas spécifiquement la fautive et ils ont tendance à perturber d'autres kinases qui, elles, fonctionnent normalement. Mais Michel Laguerre tempère: "Il s'agit certes d'une avancée, mais nous avons mis deux années à comprendre le fonctionnement d'une seule kinase. Or, il en reste encore 517 à étudier !" Un travail de longue haleine les attend donc.

La graine (Dans le cycle de vie des spermatophytes, la graine est le stade vital qui permet la dissémination des plantes. Elle...) du noyau de la Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant...) est l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois...) le plus caché de notre planète (Selon la dernière définition de l'Union astronomique internationale (UAI), « une planète est un corps céleste (a)...) et son investigation est particulièrement difficile. Il y a plus d'une vingtaine d'années, les sismologues en ont révélé une propriété marquante, une anisotropie (L'anisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope...) vis-à-vis des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés...) sismiques. Les spécialistes du noyau cherchent depuis à en comprendre les causes. Dans une publication qui vient de paraître dans la revue Nature Geoscience, des géophysiciens du Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique de Grenoble (INSU-CNRS, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) Joseph Fourier), proposent un modèle de cristallisation de la graine évoluant au cours du temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les...) pour en expliquer la structure.

La graine est boule solide de 1220 km de rayon située au centre de la Terre, entourée du noyau liquide composé d'un alliage de Fer en fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps...). Elle s'est formée et continue de croître par cristallisation du Fer à partir du noyau liquide qui se refroidit.

Depuis plus de 25 ans, les sismologues observent que la graine présente des particularités de structure: elle est anisotrope au sens où les ondes sismiques se propagent plus vite le long de l'axe de rotation terrestre que dans le plan équatorial. Ils soupçonnent l'existence d'un corps en son sein, qu'il conviendrait d'appeler "amande". Des études encore plus raffinées montrent que la couche superficielle de la graine (200km) est plutôt isotrope, mais que cette épaisseur peut varier de l'hémisphère ouest à l'hémisphère est.


La graine a évidement suscité de nombreuses études pour proposer des mécanismes qui expliqueraient l'anisotropie observée par les sismologues. Les minéralogistes ont tout d'abord montré que les cristaux de Fer dans les conditions de la graine sont anisotropes. Deux processus peuvent organiser les cristaux à l'échelle de la graine pour la rendre anisotrope: la solidification ou la déformation. Dans le premier cas, lors de la cristallisation de la graine à sa surface, les cristaux peuvent former des dendrites qui pénètrent dans le solide et la rende anisotrope. Dans le second cas, ce sont les cisaillements dans le solide qui produisent un réalignement des cristaux selon certains plans et produisent une anisotropie macroscopique. Reste à imaginer par quel processus géodynamique interne, la graine a acquise sa structure sismique d'anisotropie.

Le modèle présenté par les chercheurs grenoblois s'appuie sur l'idée, proposée en 1996 par une équipe japonaise, selon laquelle la cristallisation de la graine n'est pas homogène. En effet, la graine est refroidie par des mouvements de convection (La convection est un mode de transfert de chaleur où celle-ci est advectée (transportée-conduite, mais ces termes sont...) dans le noyau liquide. Il s'ensuit une cristallisation plus prononcée dans la zone équatoriale. Ce surplus de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont...) équatorial flue à l'intérieur de la graine et provoque des cisaillements. Cependant, ce modèle engendre une géométrie (Selon la définition donnée par Euclide dans ses Éléments, la géométrie serait la science mathématique des figures dans...) d'écoulement et une amplitude (Dans cette simple équation d’onde :) de cisaillement trop faible pour expliquer l'observation sismologique.

Les géophysiciens français y ont ajouté un nouvel ingrédient, la stratification chimique. En effet en mesurant la densité de la graine et du noyau liquides (la vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) des ondes sismiques dépend de la densité du milieu), les sismologues ont prouvé que la graine est plus pure en Fer que le noyau liquide. Ainsi au fur et à mesure de sa croissance, le noyau liquide se concentre en éléments légers (S, O, Si, ...) si bien que le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) qui cristallise sur la graine est lui-même de plus en plus riche en éléments légers, et donc de moins en moins dense. Ainsi la graine est stratifiée dynamiquement.

La matière plus légère cristallisée à l'équateur se répartit dans la graine sans pour autant y pénétrer profondément. Par le calcul numérique, les chercheurs ont montré l'existence de couches superficielles d'écoulement de l'équateur vers les pôles. Dans ces zones de fort cisaillement, l'anisotropie de solidification disparaît pour laisser place à une anisotropie de déformation orientée radialement et donc indétectable par les sismologues. Des travaux numériques de dynamo, comme ceux de l'équipe de J. Aubert de L'IPGP, ont montré que les variations latérales de températures à la base du manteau induisaient une signature hémisphérique de flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie,...) de chaleur à la surface de la graine. Ceci pourrait expliquer la variation d'épaisseur de la couche isotrope hémisphérique de la graine.

L'amande centrale, quant à elle, est vue dans cette approche comme un épisode convectif dans l'histoire de la graine. En effet, selon certains scénario, lorsque la graine est très jeune, d'âge inférieur à 500 Ma, la cristallisation est tellement rapide que la chaleur ne s'en évacue pas assez vite et une convection thermique doit se développer dans la graine pour la refroidir. Cette convection, interne à la jeune graine, a pour effet de la mélanger. Cet épisode se termine lorsque la matière qui cristallise est suffisamment légère pour qu'elle ne puisse pas s'enfouir dans les profondeurs de la graine.

Ainsi, l'anisotropie centrale est interprétée comme une anisotropie fossile de l'histoire de la graine. Il faut donc lire les structures sismiques de la graine comme des indicateurs révélant son histoire, celle du noyau, du champ magnétique (En physique, le champ magnétique est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction,...) et donc du système Terre dans sa globalité.