Prix Nobel 2003

2003/11/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Prix Nobel de médecine pour deux physiciens Paul C. Lauterbur nord-américain et l'anglais Sir Peter Mansfield, physiciens.

Paul C. Lauterbur est né en 1929 à Sydney, Ohio, États-Unis. Docteur en chimie de l'Université de Pittsburg en 1962. Ses principales recherches ont été menées à l'Université de l'Illinois, à Urbana, aux États-Unis. Sir Peter Mansfield est né en Angleterre en 1933. Doctorat à l'Université de Londres en 1962. Il est actuellement professeur de physique à l'Université de Nottingham.

Comme ils l'ont indiqué sur le site de la Fondation Nobel, ils seront récompensés par « des découvertes liées à la technique de représentation par résonance magnétique ». En bref, en ouvrant la voie à l'application de l'imagerie par résonance magnétique nucléaire utilisé physiciens et chimiques dans la médecine.

Certaines maladies neurologiques ne peuvent être détectées que par résonance magnétique.

Cette technique sert à explorer les organes internes du corps et fait partie de l'ensemble des techniques non invasives. Cela signifie qu'ils permettent au médecin d'observer les organes sans ouvrir le corps du malade. Ces techniques non invasives sont très répandues dans la médecine moderne, par exemple, pour préparer une opération ou pour décider si elle fonctionne ou non. En outre, vous pouvez connaître à l'avance la voie la plus courte pour atteindre le point de la maladie en coupant.

En outre, cette technique est devenue un élément indispensable pour le diagnostic dans les hôpitaux actuels, car elle est une technique très appropriée pour observer l'état des organes et des tissus. Il est utilisé pour diagnostiquer des maladies neurologiques comme la maladie d'Alzheimer.

Par rapport à d'autres techniques non invasives, la représentation par résonance magnétique n'utilise pas de radiations électromagnétiques dangereuses, ce qui ne produit pas d'effets secondaires.

Résonance adaptée

Cette capacité d'exploration interne du corps est fournie par diverses techniques, mais la représentation par résonance magnétique est l'une des plus courantes. Aujourd'hui, c'est une technique diagnostique conventionnelle en médecine, et peut-être il semble curieux que le prix est décerné à deux physiciens, mais à l'origine, l'imagerie par résonance magnétique nucléaire est une technique d'analyse des atomes et des molécules, dont la main est devenue une ressource à usage hospitalier.

Qui ne connaît pas quelqu'un qui a besoin d'IRM?

Comment voyez-vous les organes avec cette technique sans ouvrir le malade lui-même? La vérité est que la technique ne reçoit pas d'images, mais il peut être complété par les données qu'il apporte. Ce fut la contribution des physiciens Lauterbur et Mansfield. La technique analyse les molécules d'eau des organes du corps par l'imagerie par résonance magnétique nucléaire des protons ; les scientifiques primés ont développé la voie pour interpréter les informations obtenues de cette expérience. Paul C. L'Américain Lauterbur a réussi à réaliser des images en deux dimensions en utilisant des gradients de champ magnétique. L'anglais Sir Peter Mansfield a perfectionné et accéléré la méthode et a développé les modèles mathématiques nécessaires pour créer l'image.

Le prix Nobel de médecine de cette année sera donc décerné à ceux qui ont transformé l'IRM en une technique de représentation. Cette technique est une adaptation de l'imagerie par résonance magnétique nucléaire utilisée en chimie et en physique, bien que par son importance diagnostique son utilisation dans le domaine médical a été celle qui a eu le plus d'impact dans la société.

Supraconductivité et superfluidité dans le prix Nobel de physique Alexei A. Abrikosov et Vitaly L. Ginzburg russes et Anthony J. Le prix consistera en un tiers des prix du Leggett anglais.

Alexei A. Abrikosov est né à Moscou en 1928. Il vit dans la ville américaine d'Argonne, dans l'Illinois. Il a obtenu son doctorat à l'Institut des problèmes de physique de Moscou en 1951. Il a mené ses principales recherches au Laboratoire National d'Argonne.

Vitaly L. Ginzburg est né à Moscou en 1916. Il a fait sa thèse de doctorat à l'Université de Moscou. Principales études P. N. Il les a fait à l'Institut de physique Lebedev. Il a dirigé l'équipe scientifique de base.

Anthony J. Leggett est né à Londres en 1938 et vit actuellement aux États-Unis. Il a obtenu son doctorat à l'Université d'Oxford en 1964. Ses principales recherches ont été menées à l'Université de l'Illinois, à Urbana, aux États-Unis.

Selon la théorie de la supraconductivité, certains matériaux peuvent conduire l'électricité sans résistance à des températures proches du zéro absolu. Si ce phénomène se produisait à température ambiante, cela signifierait une grande avancée dans les systèmes électriques. L'énergie ne serait pas perdue dans les circuits. D'autre part, les superconducteurs ont des caractéristiques physiques spéciales, comme la lévitation.

Récipients pour garder l'hélium liquide. Cette substance est superliquide à une température proche du zéro absolu.

Cependant, ces phénomènes se produisent à des températures très basses et on dépense plus d'énergie que lorsque le matériel est refroidi, c'est-à-dire que la supériorité n'est pas encore rentable. C'est pourquoi, l'un des défis des physiciens est d'obtenir des supraconducteurs à haute température. En conséquence, de nouveaux superconducteurs se retrouvent presque sans cesse. Et comme de nouveaux matériaux sont découverts, les physiciens doivent adapter la théorie pour expliquer leur comportement.

Le prix Nobel de physique sera décerné cette année à deux scientifiques qui ont franchi cette étape. Ce même prix a été décerné par John Bardeen, Leon N, pour avoir expliqué précédemment la base de la supraconductivité. Aux physiciens Cooper et Robert Schrieffer en 1972. Cependant, cette théorie ne pose pas tous les types de supraconductivité, il ya des matériaux qui ne conduisent pas totalement le magnétisme quand ils deviennent des superconducteurs, donc une explication supplémentaire était nécessaire pour comprendre ce comportement.

La nouvelle théorie a été développée par Abrikosov à partir d'une autre simple théorie proposée par Ginzbourg. Pour ces travaux recevront cette année le prix Nobel.

Pour sa part, l'anglais Leggett recevra également un tiers du prix pour développer la théorie de la superfluité, la théorie des superflus. Cette théorie explique pourquoi certains liquides perdent la viscosité à température zéro absolue. C'est le cas de l'hélium.

Super conducteur de type YBCO, l'un des derniers de ces matériaux.

Il n'est pas surprenant que la théorie de la superfluidité et celle de la supraconductivité se récompensent les uns des autres; en somme, les deux sont similaires et se rapportent les uns aux autres. Par exemple, du point de vue microscopique, ils sont basés sur un mécanisme similaire, dans lequel des paires d'électrons sont formées en superconducteurs et dans le cas des superflus, plusieurs isotopes sont organisés.

La Fondation Nobel a voulu relier la physique au prix Nobel de médecine, car actuellement les dispositifs à résonance magnétique utilisent de l'hélium liquide pour refroidir un superliquide, une superhuile et réaliser une résonance magnétique.

Prix Nobel de chimie, deux enquêtes sur les canaux cellulaires Les lauréats sont les Américains Peter Agre et Roderick MacKinnon, qui recevront le prix à parts égales.

Peter Agre est né à Northfield, Minnesota, en 1949, aux États-Unis. Il étudie à l'École de médecine de l'Université Johns Hopkins, à Baltimore, où il est professeur de biologie depuis 1993.

Roderick MacKinnon est né en 1956 aux États-Unis. Il a étudié à l'Université Brandeis de Boston. Depuis 1996, il est professeur de biophysique et de neurobiologie à l'Université The Rockefeller.

La fonction de la membrane extracellulaire est, en plus de la protéger, de communiquer avec l'environnement, car de nombreuses substances doivent entrer et sortir de la cellule. Pour ce faire, il utilise des protéines sous forme de canaux. Ces protéines sont des structures intégrées dans la membrane qui donnent accès ou solution à certaines substances. Ces canaux sont spécifiques, à savoir, il existe un type de canal pour chaque type de substance qui va entrer ou sortir.

Les lauréats du prix Nobel de chimie de cette année ont étudié certains de ces canaux, l'eau et les ions de potassium. Ces canaux sont des protéines de grande importance car ils participent aux processus de communication cellulaire. Beaucoup de maladies ont à voir avec le fonctionnement des canaux. D'où la longue recherche de ces protéines.

Canal membranaire qui transporte des molécules d'eau. (Photo: Mdtheatre).

Comprendre le mécanisme qui introduit l'eau dans les cellules est fondamental, puisque tous les organes du corps doivent contrôler le flux de l'eau. Par exemple, la connaissance de ces protéines est indispensable pour comprendre, entre autres, le fonctionnement du rein et du cœur.

Bien qu'elles soient des protéines de grande importance, les canaux d'eau n'ont pas été identifiés jusqu'en 1988. La recherche a été longue parce que les biochimiques savaient qu'il devait y avoir ces canaux, mais personne ne les trouvait. L'Américain Peter Agre a pu isoler pour la première fois l'un d'eux. Cette année, vous recevrez le prix Nobel pour ce travail.

Cependant, les canaux des ions sont connus bien avant. Ils sont très abondants, car de nombreux sels minéraux interviennent dans les processus biologiques, notamment dans la membrane cellulaire. Par exemple, ils interviennent dans certains processus liés à la production d'énergie cellulaire et à la transmission de signaux entre neurones. Ainsi, le calcium, le potassium, les protons et le sodium sont l'un des ions les plus abondants qui traversent la membrane. L'Américain Roderick MacKinnon a travaillé avec les canaux de transport de potassium et a découvert en 1998 la structure spatiale exacte de cette protéine.

La recherche sur la membrane cellulaire est donc la base du prix Nobel de chimie. Peut-être dans la section physiologie on pouvait s'attendre à ce qu'un tel travail soit récompensé, mais ceux de la Fondation Nobel ont décidé de le faire cette année; le prix Nobel de médecine a récompensé les physiciens et celui de chimie aux biochimiques.