Réinventer le vivant, simplifier l’implantation cérébrale, imprimer la peau… et les batteries en 3D, et assembler le cœur d’ITER… C’est parti pour Électroscope #34 !
Quand la science réinvente la « recette du vivant »
Et si, dans un jour pas si lointain, concevoir la vie devenait aussi simple que d’assembler un meuble en kit ou de coder un logiciel ? Deux percées scientifiques bousculent aujourd’hui nos certitudes sur les frontières du vivant…
D’un côté, imaginez une cellule créée à partir de rien, assemblée en laboratoire (à l’Université du Minnesota) à l’aide d’ingrédients chimiques totalement inertes. C’est le pari réussi de « SpudCell ». Des chercheurs ont glissé un mini-génome de seulement 90 000 paires de bases (contre 3 milliards chez l’être humain), réparti sur sept morceaux d’ADN indépendants, dans une minuscule bulle de gras, et ont ajouté un cocktail enzymatique contenant des protéines et des molécules indispensables aux réactions chimiques.
Contre toute attente, et c’est une première mondiale, cette cellule synthétique peut « accomplir un cycle de vie complet ». Elle s’alimente et grandit en absorbant des nutriments et en fusionnant avec des bulles « nourricières » grâce à l’ajout de protéines programmées à sa surface. Elle est aussi capable de répliquer son ADN et de se multiplier, sans machinerie interne complexe : elle accumule des protéines sur sa membrane, ce qui crée une tension physique qui la scinde naturellement en deux. Elle s’offre même le luxe d’évoluer et de s’adapter selon les lois de la sélection naturelle : les variantes absorbant le mieux les nutriments ont fini par supplanter les autres au fil des générations !
« C’est sans doute le projet le plus passionnant sur lequel j’ai jamais travaillé. Nous avons reproduit en chimie ce qui n’était possible qu’en biologie : l’ensemble des comportements d’une cellule. Cela prouve que les fonctions vitales les plus fondamentales, comme la croissance et la reproduction, ne nécessitent pas d’étincelle magique mystérieuse », souligne la professeure Kate Adamala.
Pendant ce temps, à Berkeley, la start-up Conception.bio utilise sa maîtrise de la bio-ingénierie pour bouleverser notre manière de naître. Sa promesse ? Transformer une simple prise de sang en cellules souches pluripotentes induites, puis en ovocytes humains fonctionnels, balayant les limites de l’âge, de la génétique ou de la stérilité. En produisant et en combinant des cellules souches et des cellules de soutien dans une structure en 3D, les scientifiques ont réussi à fabriquer ce qu’ils appellent des « mini-ovaires » artificiels, sur la base des travaux précurseurs (2016) sur des souris menés par Katsuhiko Hayashi.
« Nous sommes ravis de vous annoncer que nous avons généré les premiers ovocytes primaires humains à partir de cellules souches. Après un simple prélèvement sanguin, nous avons transformé des cellules sanguines en cellules souches, puis nous avons induit la différenciation de ces cellules souches en mini-ovaires humains contenant les ovocytes primaires », annonce l’équipe.
Une IA dédiée surveille ensuite la croissance de ces cellules pour s’assurer qu’elles suivent fidèlement le « modèle naturel ». L’équipe vient d’ailleurs de franchir un cap important : ses ovocytes de synthèse ont réussi leur entrée en méiose, soit l’étape cruciale où la cellule divise par deux ses chromosomes pour pouvoir être fécondée ultérieurement !
Certes, les lignées de SpudCell, encore incapables de fabriquer leurs propres ribosomes, s’éteignent après 5 à 10 générations, et Conception.bio doit encore amener ses ovocytes à pleine maturité pour qu’ils deviennent véritablement « fonctionnels ». Mais la trajectoire reste fascinante : en apprenant à fabriquer des structures autonomes et à révolutionner les bases de la fertilité, la science commence à réécrire les règles du vivant !
Évidemment, manipuler ainsi les briques élémentaires de l’existence soulève d’immenses questions éthiques. Pour SpudCell, la crainte des chercheurs résidait dans une éventuelle « privatisation du vivant » : c’est pourquoi l’organisation Biotic (qui détient le brevet) a choisi de partager cette technologie en « open-source ». Et concernant la reproduction humaine, le fait de s’affranchir finalement des limites physiologiques et génétiques naturelles va ouvrir d’intenses débats sur le contrôle et la redéfinition de la procréation…
Neuralink : la procédure d’implantation nettement simplifiée
Et si la « télépathie » et restaurer la vision ne tenaient plus qu’à un geste chirurgical si parfait qu’il s’infiltre dans le cortex sans même entailler son enveloppe protectrice ?
Permettre aux personnes handicapées de « piloter par la pensée » des objets, restaurer la vision ou la parole, traiter certains troubles neurologiques, voici les objectifs de Neuralink avec sa puce cérébrale ! Mais jusqu’ici, l’accès au cortex exigeait une découpe chirurgicale invasive de la dure-mère, soit la membrane protectrice crânienne. Désormais, tout change grâce à un protocole opératoire radicalement simplifié qui vient d’être dévoilé.
Les neurochirurgiens employés par l’entreprise vont, à l’avenir, pouvoir s’appuyer sur le robot de haute précision R1 pour insérer les électrodes directement à travers la dure-mère, sans jamais ni la couper ni la retirer. Guidé par une aiguille micrométrique en carbure de tungstène, cet automate implante les filaments dans le cortex avec une précision de l’ordre du micron. Sa force ? Le robot cartographie en temps réel la zone et évite ainsi le moindre micro-vaisseau sanguin visible en surface pour écarter tout risque de saignement.
Une fois les fils posés, la micro-perforation résiduelle est scellée à l’aide d’une colle biologique spécifique (bioglue). Ce scellement préserve l’étanchéité du compartiment céphalo-rachidien et réduit drastiquement les risques infectieux post-opératoires.
« Pour la première fois dans le cadre de nos essais cliniques, nous avons inséré les fils d’électrode de notre implant directement à travers la dure-mère jusqu’au cortex, en la laissant intacte. Le participant contrôlait un curseur par la pensée moins d’une heure après, et sa convalescence se déroule comme prévu », assure Neuralink.
Cette simplification médicale va contribuer à lever le principal verrou à l’industrialisation de la puce N1. En effet, ce boîtier en titane de 23 mm, qui déploie 1 024 électrodes, devient ainsi bien moins risqué à poser ! Parallèlement à cette avancée, l’entreprise s’affaire à une « production en grande série » avec l’objectif d’équiper plus de 1 000 patients d’ici la fin de l’année 2026. L’interface cerveau-machine change définitivement de dimension…
Bientôt de la peau humaine imprimée en 3D à la demande ?
Et si la médecine pouvait réparer la peau humaine, directement dans la salle d’opération, au bénéfice des grands brûlés ? C’est le défi de la biotech lyonnaise Labskin Création, dirigée par Amélie Thépot.
Après neuf années de recherche, l’entreprise se prépare à introduire la bio-impression 3D de peau humaine directement dans les blocs opératoires. Pour rappel, soigner un grand brûlé avec sa propre peau exige soit de prélever de la peau saine sur une partie du corps pour la greffer ailleurs, soit de faire de la culture cellulaire (une technique qui demande beaucoup de temps). L’approche de Labskin Création veut changer cela !
En partenariat avec la plateforme 3d.FAB, les Hôpitaux civils de Lyon et le laboratoire IMoPA, la start-up a développé un protocole automatisé. Des fibroblastes et kératinocytes sont prélevés lors d’une biopsie du blessé, puis suspendus dans des hydrogels pour former des bio-encres. Au bloc, un bras robotisé BioAssemblyBot dépose ces encres de peau, couche par couche, sur la plaie. Le robot applique le derme, puis l’épiderme. Les deux couches fusionnent alors pour reconstituer une « peau fonctionnelle ».
« Grâce à cette technique, on va pouvoir greffer, exactement sur la zone brûlée, avec la bonne forme, la bonne profondeur, et en un seul temps opératoire. On peut greffer cette peau n’importe où », explique la co-fondatrice Amélie Thépot.
Ce projet, qui a bénéficié d’un financement de la Direction générale de l’armement (DGA) dans l’idée de déployer des unités mobiles sur les théâtres d’opérations, s’appuie sur un brevet fondateur déposé en 2015. Après des essais précliniques porcins prometteurs, la technologie va prochainement entamer ses premiers essais cliniques humains !
Les travaux de Labskin Création ont par ailleurs mené à la création d’une seconde biotech, Healshape, développant une technologie dérivée de prothèses mammaires imprimées en 3D pour les femmes ayant subi une mastectomie suite à un cancer du sein.
L’énergie sur mesure : l’impression 3D libère les batteries
Et si la forme de nos futurs objets technologiques n’était plus dictée par la rigidité géométrique de leurs batteries, en les rendant imprimables sur n’importe quel produit ? C’est l’innovation proposée par l’Université du Texas à El Paso (UTEP).
En collaboration avec les Laboratoires nationaux Sandia, des chercheurs ont développé une formulation d’électrolyte de gel polymère (GPE) entièrement imprimable en 3D. Publiés dans la revue Communications Engineering, ces travaux lèvent un verrou industriel majeur.
Traditionnellement, la fabrication de composants au lithium exige des boîtes hermétiques sous atmosphère d’argon pour éviter toute réaction violente avec l’humidité. L’encre active développée au sein de l’UTEP élimine cette contrainte : elle s’imprime à l’air libre, dans des conditions ambiantes, par « stéréolithographie laser ». Ce mélange associe une résine acrylique photosensible et un électrolyte liquide à base de sel de lithium selon un ratio volumétrique de 1 pour 4, garantissant la viscosité idéale pour l’impression.
Ce gel solide affiche une conductivité ionique élevée, annoncée comme « comparable aux électrolytes liquides classiques », mais sans les inconvénients d’inflammabilité ou de fuites corrosives. L’équipe a validé cette liberté de conception en fabriquant des disques minces, des cubes d’un centimètre et des structures complexes en nid d’abeille ouvert.
« Pendant des années, la forme d’une batterie a dicté celle de l’appareil qu’elle alimentait. Nous démontrons qu’il est possible d’imprimer un composant de batterie à électrolyte haute performance de n’importe quelle forme et de le placer quasiment n’importe où. Cela ouvre de nouvelles perspectives aux concepteurs », selon Alexis Maurel, docteur en sciences et chercheur principal de l’étude.
Soutenue par la National Science Foundation, cette avancée ouvre la voie à des batteries structurelles innovantes, qui pourront un jour épouser directement la forme des boîtiers d’appareils portables, de capteurs médicaux implantés ou d’équipements aérospatiaux.
ITER : le cœur magnétique de la fusion prend forme
Et si l’humanité devenait enfin capable de « mettre le Soleil en boîte » ? Cette image, presque poétique, résume le plus grand défi technique du XXIe siècle : reproduire sur Terre la physique des plasmas qui fait briller les étoiles.
À Cadarache, ce rêve fou a franchi une étape historique le 23 juin 2026 avec l’achèvement de l’empilement du solénoïde central d’ITER. Véritable cœur électromagnétique du réacteur, ce colosse a pour mission d’induire le courant initial au sein d’un plasma d’isotopes d’hydrogène et de stabiliser sa trajectoire afin de démarrer la fusion nucléaire.
Les chiffres donnent le vertige. Haut de 18 mètres et pesant près de 1 000 tonnes, cet aimant supraconducteur générera en son centre un champ magnétique de crête de 13 teslas. Une force colossale capable, en théorie, de « soulever un porte-avions militaire hors de l’eau ». Fruit d’une odyssée industrielle de quinze ans, il intègre plus de 43 km de câbles en niobium-étain qui ont été produits au Japon et refroidis à 4,5 K, puis façonnés ensuite par l’américain General Atomics pour former les modules. L’installation du sixième et dernier élément de 110 tonnes s’est jouée au millimètre près.
« Ce projet montre que, malgré les tensions politiques, on peut encore construire ensemble quelque chose de positif pour l’humanité », se réjouit Pietro Barabaschi, le directeur général d’ITER.
Rendez-vous en 2034 pour les premiers pas opérationnels de la machine, prélude au premier plasma de test l’année suivante. Le compte à rebours est lancé pour savoir si l’humanité parviendra enfin à dompter durablement l’énergie des étoiles !
Et aussi dans l’actu : la présence d’un gisement d’hydrogène naturel en Moselle a été confirmée avec des taux de concentration exceptionnels, atteignant 50 % à 2 400 mètres de profondeur. Plus on descend, plus elle s’accroît ! La ressource estimée est de 35 millions de tonnes. Mieux encore : le coût d’extraction est estimé à moins d’un euro le kilo d’hydrogène.
Chaque lundi, Les électrons libres vous propose un tour d’horizon des nouvelles électrisantes qui secouent le monde de la tech et œuvrent en faveur d’un progrès à même de changer votre quotidien.
