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Les neutrons ultrafroids arrivent en biologie

mardi 24 septembre 2013

par Agnès Vernet

Des physiciens proposent d’étudier les nanoparticules de surface, notamment biologiques, et leur dynamique à travers une propriété récemment découverte des neutrons.

Les physiciens parlent de « neutrons ultrafroids » pour des neutrons dotés d’une énergie très faible – < 3.10−7 eV. Depuis leur découverte en 1969, ces neutrons sont utilisés pour étudier l’origine de la matière ou comprendre comment la gravité s’inscrit dans la physique des particules. Mais ces travaux révèlent une perte inexpliquée d’énergie, un phénomène nuisant à la précision des observations. En en découvrant l’origine, des physiciens de l’Institut Laue-Langevin, à Grenoble, sont en train de créer un nouvel outil pour étudier la dynamique des nanoparticules, notamment celle des particules virales le long des membranes cellulaires.
D’après les données de l’Institut, les variations d’énergie mesurées sur les neutrons ultrafroids seraient dues à des collisions entre les neutrons et les nanoparticules de surface en mouvement – dont la distribution était connue dans cette expérience. En clair, quand on place les neutrons ultrafroids dans un piège à neutrons, ils arrivent à s’en échapper en récupérant l’énergie du mouvement des nanoparticules. Les chercheurs ont alors imaginé que la connaissance de ce phénomène permettait d’étudier des nanoparticules de distribution inconnue. Ils se tournent aujourd’hui vers les scientifiques de toutes les disciplines afin de construire un outil d’observation des nanoparticules basé sur ce principe.
Valentin Gordeliy, responsable du groupe Transporteurs membranaires à l’Institut de biologie structurale de Grenoble, est déjà intéressé. « Dans le corps humain, il existe de nombreuses nanostructures dont les mouvements correspondent à l’échelle de temps de cette technique. Elles incluent les virus et différentes protéines et complexes protéiques dont les histones », explique-t-il. Le biologiste ajoute que « les microscopes électroniques […] ne sont pas adaptés pour l’étude des dynamiques. La possibilité d’étudier des interactions complexes comme un virus et une protéine membranaire permettrait d’acquérir de nouvelles connaissances ».

Nesvizhevsky VV et al. (2013) Crystallogr Rep 58, 743-8

© Institut Laue Langevin

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