L'exploitation des ondes sonores n'en est qu'à ses débuts. | Pawel Czerwinski via Unsplash
L'exploitation des ondes sonores n'en est qu'à ses débuts. | Pawel Czerwinski via Unsplash

Les ondes sonores, l'outil de précision qui rend les lasers obsolètes

L'utilisation du son pourrait être un allié redoutable dans la lutte contre le cancer.

Le son est une vibration de molécules. Partant de ce simple constat, Yushun Zeng a décidé de s'en servir pour secouer les boîtes de Petri qu'il utilise afin d'y étudier des cellules cancéreuses. Cet ingénieur diplômé de l'université de Californie du Sud a conçu un dispositif qui permet en effet de capter et compresser les cellules à l'aide d'ondes acoustiques.

Wired s'est intéressé à ce nouvel emploi du son, qui n'a rien ici d'une fantaisie. Dans le cadre de ses recherches, Yushun Zeng étudie actuellement la façon dont les cellules cancéreuses se déforment: selon son hypothèse, elles seraient plus molles que les cellules saines. Leur souplesse expliquerait leur aptitude à migrer dans d'autres parties du corps pour former des métastases. Une telle découverte pourrait permettre d'imaginer des traitements visant à rendre ces cellules moins flexibles, ce afin d'enrayer leurs déplacements.

Pour mener à bien ce genre d'expériences, il fallait que Yushun Zeng trouve un moyen de faire pression sur les cellules de manière délicate, et en ayant la possibilité de moduler la puissance exercée. Pour cela, le chercheur utilise en fait des ultrasons, dont les fréquences sont trop élevées pour être perçues par les humains.

L'utilisation du son dans certains domaines scientifiques ne date évidemment pas d'hier. Le travail sur les sonars permettant de détecter les sous-marins a ensuite été réutilisé dans le domaine de l'imagerie médicale, notamment en lien avec la grossesse. Le son permettait jusqu'ici de se repérer dans l'espace; on entre désormais dans une nouvelle époque, au cours de laquelle il permettra d'influer positivement sur certains environnements.

«Beaucoup de groupes de recherche ont transposé des idées du domaine optique vers le domaine acoustique», explique le physicien Andrea Alù, de l'université de New York. Les similarités sont nombreuses: d'un point de vue mathématique, explique Wired à des fins de vulgarisation, l'écho de notre voix dans un canyon fonctionne par exemple de la même façon que la lumière qui se reflète dans un miroir.

Tumeurs et calculs dans
la ligne de mire

Même l'invention de Yushun Zeng s'inspire de l'optique, et plus particulièrement du fonctionnement d'un appareil imaginé dans les années 1980: un laser focalisé sur un point précis afin de faire pression sur celui-ci. Les scientifiques sont parvenus à utiliser ce dispositif sur des atomes et des molécules, et il leur a même permis de mesurer l'élasticité de la double hélice de l'ADN.

L'utilisation des ondes sonores pourrait permettre d'aller encore plus loin. Son exploitation n'en est qu'à ses débuts, car le son peut aussi permettre de diriger des objets à l'intérieur d'organismes. C'est par exemple ce que vient de réaliser Daniel Ahmed, ingénieur à l'École polytechnique fédérale de Zurich, qui a récemment utilisé les ultrasons pour déplacer des perles de plastique à l'intérieur d'un embryon vivant de poisson-zèbre.

Application concrète: grâce aux ondes sonores, il devrait bientôt être possible de déplacer un médicament vers une zone très précise du corps –par exemple une tumeur–, afin qu'il agisse de manière localisée, donc plus efficace. Mais aussi d'extraire des reins les calculs qui font tant souffrir leurs victimes. Un outil de précision de plus en plus en vue, qui devrait être employé dans un nombre croissant de domaines.

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