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Les nanosciences
3-Nanobiotechnologies et nanobiologie

Les nanosciences - belin - 9782701144702 -
Les nanosciences 

Auteur : 

Editeur : Belin

Collection : Échelles

Date parution :

Conçu par et pour les biologistes, les chimistes et les physiciens, ce troisième tome de la série Nanosciences est consacré aux nanobiotechnologies.

Illustré de plus de 600 schémas, il propose un tour d'horizon exhaustif et accessible des nano-objets biologiques, briques des assemblages existants ou à venir. Après avoir détaillé les méthodes d'étude des nanotechnologies, l'ouvrage fait également le point sur les multiples applications actuelles et potentielles, comme l'élaboration de nanoparticules activables ciblant finement les cellules cancéreuses.

Une somme indispensable rédigée par les plus grands acteurs du domaine, à destination des étudiants en master, des doctorants, enseignants, chercheurs et ingénieurs.


Auteurs :

Ouvrage coordonné par:


Marcel Lahmani, vice-président du club Nano-MicroTechnologie, physicien.


Patrick Boisseau, chercheur au CEA-LETI (Grenoble), et coordinateur du

réseau d'excellence européen Nano2Life. Philippe Houdy, directeur du

Laboratoire d'étude des milieux nanométriques, professeur à l'université

d'Évry-Val d'Essonne.



En suivant ce lien, retrouvez tous les livres dans la spécialité Sciences des matériaux.

Descriptif : 

Reliure :
Broché
Nbr de pages :
1150
Dimension :
17 x 24 x 4.5 cm
Poids :
1945 gr
ISBN 10 :
2701144701
ISBN 13 :
9782701144702
62,50 €
Sur commande
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Sommaire

TABLE DES MATIÈRES


Remerciements. ............................................................ 14

Préface..................................................................... 15

Introduction NANOBIOTECHNOLOGIES ET NANOBIOLOGIE . . . . . . . . . . . . . . . . 17

PARTIE 1
: LES NANO-OBJETS BIOLOGIQUES
Chapitre 1 RÉGULATION STRUCTURALE ET FONCTIONNELLE DE L'ADN :
GÉOMÉTRIE-TOPOLOGIE-MÉTHYLATION 22

1 Introduction.......................................................... 22

2
Géométriedeladoublehéliced'ADN............................ ..... 24

3 LaconformationZdel'ADN.......................................... 27

4
Le surenroulement de l'ADN.......................................... 31

5
Laméthylationdel'ADN............. ........... ..... ............ ..... 35

6 Conclusion........................................................... 42

Bibliographie............................................................ 43

Chapitre 2 ASSEMBLAGES PROTÉO-LlPIDIQUES ET NANOSTRUCTURES
BIOMIMÉTIQUES............................................................ 47

5 Exemples d'applications des membranes biomimétiques

1
Introduction: la membrane biologique. ............................... 47

2 Lipidesmembranaires:structuresetpropriétés....................... 49

3
Modèles membranaires et méthodes de caractérisation. . . . . . . . . . . . . . . 62

4 Assemblages protéo·lipidiques 92

en nanobiotechnologies. ............................................ .. 105

Bibliographie............................................................ 108

Chapitre 3 COMPLEXES SUPRAMOLÉCULAIRES D'ADN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 117

1
Introduction.................................................. . . . . . . .. 117

2 Les différentes étapes du transfert de gènes 121

3 Les assemblages polymoléculaires en ADN
: préparation, caractérisa­tionetpropriétés................................................... .. 126

4 Les assemblages monomoléculaires en ADN (nanoplexes d'ADN)
: pré­
paration,caractérisationetpropriétés.............................. .. 138

5
Conclusionsetperspectives......................................... .. 143

Bibliographie............................................................ 143

Chapitre 4 NANOPARTICULES MINÉRALES FONCTIONNALlSÉES À DES FINS
D'APPLICATIONS BIOMÉDICALES............................................ 145

1 Synthèse et modification chimique de surface des nanoparticules
minérales............................................................. 146

2
Applications au marquage biologique in vitro et sur l'animal.......... 161

3
Applications in vivo. ................................................ .. 168

4 Conclusions.......................................................... 181

Bibliographie............................................................ 182

Chapitre5 NANOMACHINESDUVIVANT.............. ..................... .. 185

1 Introduction......................................................... 185

2 Force et mouvement par assemblage dirigé des filaments d'actine. . . .. 188

3
Les moteurs moléculaires: myosines et kinésines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 206

4 CATP synthase, le plus petit moteur moléculaire rotatif actuellement
connu 218

5
En guise de conclusion. ............................................. .. 230

Bibliographie.......................................................... .. 231

Chapitre 6 SÉLECTION D'APTAMÈRES PAR ÉVOLUTION DARWINIENNE...... 235

1
Quelques aspects théoriques de l'évolution moléculaire............... 236

2
Caractéristiques structurales des acides nucléiques. . . . . . . . . . . . . . . . . .. 239

3
Présentation du SELEX ............................................. .. 243

4 Applications.......................................................... 247

5
Conclusion.................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 256

Bibliographie.......................................................... .. 257

PARTIE II: LES MÉTHODES D'ÉTUDE DES NANOBIOTECHNOLOGIES
Chapitre7 LESOUTILSOPTIQUES....................................... .. 264

1
Introduction aux microscopies de fluorescence. ..................... .. 264

2
Les marqueurs. ..................................................... .. 273

3
Systèmes de détection in vivo. ...................................... .. 301

4 Systèmes de détection in vitro ' 316

5 Autres systèmes de détection -Analyse de la dynamique des interac­tions moléculaires. ................................................. .. 341

Bibliographie.......................................................... .. 366

Chapitre8 NANOFORCEETIMAGERIE....................... ............. .. 381

1
Imagerie cellulaire et moléculaire en AFM .......................... .. 381

2 Machine à forces entre surfaces et micromanipulations ' 395

3
Microscopie de force en mode contact et mode oscillant. . . . . . . . . . . . .. 405

4
Latechniquedespinces optiques................................... .. 435

5
Lespinces magnétiques............................................. .. 446

Bibliographie.......................................................... .. 464

Chapitre 9 LES MÉTHODES DE SURFACE................................... 475

1 Les biocapteurs basés sur la résonance plasmonique de surface: l'in­terprétation des données. ........................................... .. 475

2
Ellipsométrie............................................... . . . . . . . . .. 497

3
Spectroscopieoptiqueparguided'ondes............................ .. 519

4
Spectroscopiesvibrationnelles...................................... .. 533

5
Microscopieàl'anglede Brewster................................... .. 548

6 La microbalance à cristal de quartz avec mesure de la dissipation. . . .. 552

7
Réflectométrie de rayons X et de neutrons en incidence rasante. . . . . .. 568

Bibliographie............................................................ 576

Chapitre 10 SPECTROMÉTRIE DE MASSE................................... 587

1
Spectrométrie de masse: principe et définitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 587

2
Sources d'ionisation des biomolécules .............................. .. 590

3 Analyseurs............................................................ 603

4
Couplage séparation en phase liquide -spectrométrie de masse. . . . . .. 613

5 Quel appareil de spectrométrie de masse coupler aux techniques sépa­ratives? ESI ou MALDI? 616

6
Nanotechnologies pour l'interface MS. .............................. .. 618

Bibliographie.......................................................... .. 620

Chapitre 11 DYNAMIQUE ET CARACTÉRISATION ÉLECTRIQUE DU TRANSPORT 631

1
Canauxioniquesetpatch-clamp.................................... .. 631

2 Ampérométrie........................................................ 657

3 Transport de macromolécules à travers des nanopores naturels et arti·

ficiels.
Détection électrique , 682

4 Techniques électrophorétiques , 705

Bibliographie...... 716

Chapitre 12 LA MICROFLUlDlQlJE
: CONCEPTS ET APPLICATIONS EN
SCIENCES DE LA ViE........................................................ 731

1 Introduction.......................................................... 731

2
Physique des écoulements microfluidiques .......................... .. 733

3
Fabrication, matériaux, fonctions. .................................. .. 741

4 Exemples d'applications 748

5 Conclusion........................................................... 757

Bibliographie.......................................................... .. 758

Chapitre 13 TRAITEMENT DE L'INFORMATION. ........................... .. 763

1
Nanobiotechnologies et systèmes d'information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 763

2
Représentation de l'information...................................... 771

3
Corriger les capteurs et améliorer l'information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 774

4
Extrairel'information.................................. ............. .. 778

5
Analyser l'information................................................ 782

Bibliographie.......................................................... .. 786

Chapitre 14
LA DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE. OBSERVER LA MATIÈRE
EN MOUVEMENT 791

1 Introduction.......................................................... 791

2
Les principes fondamentaux de la dynamique moléculaire. . . . . . . . . . . .. 794

3 La fonction énergie potentielle 796

4
Intégration des équations du mouvement. .......................... .. 801

5
Traitement rigoureux des interactions électrostatiques. . . . . . . . . . . . . . .. 809

6
Quelques propriétés accessibles à partir des simulations. . . . . . . . . . . . .. 812

7
Dynamiquemoléculaireetparallélisme............................. .. 817

8 Conclusion........................................................... 819

Bibliographie.......................................................... .. 820

PARTIE III: LES APPLICATIONS DES NANOBIOTECHNOLOGIES
Chapitre 15 LA PCR EN TEMPS RÉEL...................................... 826

1
PrésentationdelaPCR entempsréel............................... .. 826

2 Mise au point d'une expérience de PCR quantitative en temps réel. . .. 838

3
Exemplesd'applicationsdelaPCR entempsréel.................... .. 846

Bibliographie.......................................................... .. 853

Chapitre 16 LES BIOCAPTEURS
: DE L'ÉLECTRODE À GLUCOSE AUX
BIOPUCES ................................................................ .. 855

1
Lesbiorécepteurs................................................... .. 856

2
Les méthodes d'immobilisation....................................... 861

3
Lesbiocapteursàdétectionélectrochimique........................ .. 863

4
Lesbiocapteursàtransductionmassique....................... ..... .. 870

5
Les thermistances à enzyme. ....................................... .. 872

6
Lesbiocapteursàfibreoptique..................................... .. 874

7
Les biopuces. ....................................................... .. 882

8 Conclusion........................................................... 888

Bibliographie.......................................................... .. 890

Chapitre17 LES PUCES ÀADN......... ...... ......... .......... .... ...... 893

1 Introduction.......................................................... 893

2
PucesàADN:analysedutranscriptome.................... ......... .. 895

3
PucesàADN:au-delàdutranscriptome............................. .. 905

Bibliographie.................................... ...................... .. 912

Chapitre18 LESPUCESÀPROTÉINES........ ..................... ....... .. 919

1
Rappels sur les protéines. ........................................... .. 920

2
Réalisation de puces à protéines sur des supports plans............... 921

3 Autres formats de puces à protéines 935

4
Applications des puces à protéines.................................... 937

5 Conclusion
' 940

Bibliographie.......................................................... .. 941

Chapitre 19 LES BIOPUCES À CELLULES................................. .. 947

1
Puces pour l'analyse et le traitement de cellules vivantes. . . . . . . . . . . . .. 947

2 Puces patch.clamp 953

Bibliographie.......................................................... .. 973

Chapitre20 LABORATOIRESSURPUCE.................................. .. 981

1
Leconceptgénéral................................................. .. 981

2
Les fonctions implantées. ........................................... .. 983

3
Les aspects technologiques. ........................................ .. 991

4 Conclusion........................................................... 995

Bibliographie.......................................................... .. 995

Chapitre 21 MULTICOUCHES DE POLYÉLECTROLYTES 1001

1 Le concept. 1001

2 Films à croissance linéaire et films à croissance exponentielle 1004

3 Fonctionnalisation biologique des films 1010

4 Particules creuses réalisées avec des multicouches 1019

5 Vers des architectures plus complexes 1021

6 Perspectives 1023

Bibliographie 1023

Chapitre 22 BIOINTÉGRATION DES MATÉRIAUX 1027

1 Le concept d'ingénierie tissulaire et cellulaire 1027

2 Modifications de surfaces des matériaux 1029

3 Exemples d'applications de la biointégration de biomatériaux 1038

4 Évaluation in 'Vi'Vo des produits de l'ingénierie tissulaire 1042

5 Moyens d'exploration associés à l'ingénierie tissulaire 1045

Bibliographie 1046

Chapitre 23 LES VECTEURS VIRAUX POUR LE TRANSFERT DE GÈNES IN VNO 1055

1 Introduction 1055

2 Principaux types de vecteurs viraux 1056

3 Applications biomédicales de la plate·forme virale 1065

4 Régulation et visualisation de l'expression du transgène 1074

5 Perspectives 1077

Bibliographie 1078

Chapitre 24 ApPLICATIONS DES VECTEURS NANOPARTICULAIRES DANS LE
DOMAINE PHARMACEUTIQUE 1082
1 Introduction à la vectorisation -intérêt dans le domaine
3 Évolution des vecteurs destinés à des applications pharmaceutiques .. 1090
4 Applications des vecteurs 1096

pharmaceutique 1082

2 Les vecteurs nanoparticulaires 1084

5 Conclusion 1099

Bibliographie 1099

Chapitre 25 VERS DES NANOPARTICULES ACTIVABLES POUR LE TRAITEMENT
DU CANCER: L'EXEMPLE DE NANOBIOTIX 1105

1 Introduction 3 Différentes familles de nanoparticules 1l09
1105

2 Concept des narwTherapeutics 1106

4 Mécanisme d'action des narwTherapeutics 1110

5 Synthèse de nanoMag 1113

6 Avantages des différentes familles de nanoTherapeutics 1114

7 Résultats (nanoMag) 1117

8 Conclusion 1124

Bibliographie 1125

Chapitre 26 LES ENJEUX ÉCONOMIQUES, SOCIAUX ET MÉDICAUX DES
NANOBIOTECHNOLOGIES 1126

Bibliographie 1143

1 Des applications actuelles aux applications futures 1126

2 Des acteurs aux clusters 1135

3 Du financement à l'exploitation industrielle et commerciale 1135

4 Du risque à la précaution 1137

5 En guise de conclusion: vers la nanomédecine 1140


Index 1145