Des chercheurs de l’École Polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont conçu un nouveau type de nanocapteurs. Cette solution, basée sur l’intelligence artificielle, sera mise à contribution dans la conception de médicaments spécifiques pour soigner des maladies ou des pathologies.
Aurelian John‐Herpin, Deepthy Kavungal, Lea von Mücke et Hatice Altug, directrice du laboratoire de systèmes bionanophotoniques de la faculté des sciences et techniques de l’ingénieur, ont publié le résultat de leurs recherches afin de présenter leur solution. Ces nanocapteurs seront capables, grâce à leur intelligence artificielle intégrée, d’identifier différentes catégories de biomolécules sans altérer leur fonction. Aurélian John-Herpin, assistant doctorant au sein du laboratoire de systèmes bionanophotoniques, a déclaré à ce propos :
“On peut concevoir que chaque molécule possède sa propre “mélodie” caractéristique si l’on imagine des fréquences audio au lieu des fréquences infrarouges. Cependant, il est très difficile d’écouter ces mélodies, car, sans amplification, elles ne sont que des chuchotements dans une mer de sons. Pour aggraver les choses, leurs mélodies peuvent présenter des motifs très similaires, ce qui rend difficile de les distinguer les unes des autres”
Pour tenter de surveiller les principales classes de biomolécules du nanomonde sans le perturber, plusieurs outils ont été utilisés dans la conception de ces nanocapteurs.
- Le premier outil est la lumière infrarouge. Les molécules vibrant à des fréquences situées principalement dans la gamme de fréquences infrarouges, l’utilisation de lumières infrarouges permet aux nanocapteurs de travailler à la même fréquence que les molécules et donc, de ne pas les perturber.
- Les métasurfaces constituent le second outil utilisé : fabriqués par l’Homme, elles permettent de “manipuler” la lumière à l’échelle nanométrique, elles sont associées à la lumière infrarouge des nanocapteurs.
- Le dernier outil, et non des moindres, est l’utilisation de l’intelligence artificielle : l’ensemble des fréquences des molécules est compilée dans cette intelligence artificielle, qui reconnait ensuite la molécule en comparant sa base de données à la fréquence qu’émet la molécule.
Ces nanocapteurs sont le fruit d’un travail symbiotique entre les nanotechnologies, les métasurfaces, la lumière infrarouge et l’intelligence artificielle, favorisant les recherches dans le domaine des bionanomolécules afin de contribuer à la recherche médicale.
