Des chercheurs américains de l'Université de l'Illinois ont mis au point un verre intelligent et interactif qui est capable de réagir aux modifications physico-chimiques de son environnement en modifiant sa structure et notamment sa porosité et sa perméabilité. Ce verre, qui se présente sous la forme d'un gel de silice est constitué de 20 % d'eau et il contient des milliards de micropores qui peuvent s'ouvrir ou se fermer en fonction de la température, et de l'acidité du milieu ambiant mais aussi sous l'effet d'un courant électrique. La sélectivité et la sensibilité de ce verre à telle ou telle molécule peut être contrôlée par des modifications de la solution de gel de silice. Ce verre possède la propriété très intéressante de pouvoir absorber ou expulser de manière extrêmement précise les molécules contenues dans sa structure de micropores. Autre propriété précieuse ce verre est bio-inerte, et biocompatible et préserve l'intégrité de biomolecules contenues dans ses pores. Son utilisation dans la fabrication d'implants ou de vecteurs de transports de médicaments peut donc être envisagée sans craintes de rejet ou d'infection. Ce verre intelligent pourrait, par exemple être utilisé pour l'implantation d' une pompe à insuline qui imiterait parfaitement le fonctionnement naturel du pancréas, modulant sa production d'insuline en fonction de la concentration fluctuante de glucose dans le sang. L'équipe de Bakul C. Dave, qui dirige ces travaux, a commencé à évaluer les propriétés de ce verre en testant des implants de ce gel de silice chez la souris. Ce verre bioactif pourrait trouver de multiples utilisations et servir notamment "d'éponge" à protéines ou de séparateur, absorbant une molécule cible spécifique dans une "soupe" biologique. Ce verre bioactif pourrait aussi fonctionner comme un détecteur extrêmement sensible et sélectif, communiquant les conditions environnementales à un système électro-mécanique en aval qui modulerait alors en temps réel la pression d'un liquide dans une canalisation, ou la vitesse d'un moteur, en fonction de l'évolution de l'environnement. Comme le souligne Bakul C. Dave"Nous sommes potentiellement capables de convertir n'importe quel signal chimique ou physique en signal précisément modulé,". Comme beaucoup de découvertes scientifiques, le verre bioactif a été découvert par accident. En 1997, le groupe de Dave travaillait sur des gels organiques pour des applications de photochimie quand un étudiant a par erreur laissé un échantillon exposé à une vive lumière. À la surprise générale, l'échantillon s'est contracté sous la lumière. La prochaine étape de ces recherches concernera la mise au point de nanocapsules qui pourraient être employées pour la livraison spécifique de molécules mais aussi pour la neutralisation ou l'absorption de protéines ou de bactéries nuisibles. Il deviendrait alors possible de "nettoyer" et de réparer, au niveau cellulaire tissus et organes.
Brève rédigée par @RT Flash
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