Quand les nanobulles génèrent des gradients de pression géants

When nanobubbles generate giant pressure gradients

Samy Merabia, Thierry Biben (équipe MMCI) et François Detcheverry (équipe Liquides et Interfaces), en collaboration avec des collègues de Mexico et Toulouse, ont publié un article intitulé " Strong and fast rising pressure waves emitted by plasmonic nanobubbles " dans la revue Physical Review Research.
Samy Merabia, Thierry Biben (MMCI team) and François Detcheverry (Liquids and Interfaces team), in collaboration with colleagues from Mexico City and Toulouse, published an article entitled "Strong and fast rising pressure waves emitted by plasmonic nanobubbles" in the journal Physical Review Research.

Lorsqu’elles sont subitement chauffées par un faisceau laser, les nanoparticules métalliques en suspension dans l’eau peuvent générer des nanobulles de vapeur, un phénomène exploité dans de nombreuses applications, de l’imagerie photoacoustique à la destruction des cellules cancéreuses assistée par nanoparticules. Comme le montrent les auteurs à l’aide de simulations, l’apparition de nanobulles s’accompagne de l’émission d’ondes de pression, à la fois puissantes et de durée très courte, générant ainsi localement des gradients de pression gigantesques en milieu liquide.
Ces résultats suggèrent que dans la destruction des cellules cancéreuses, ce sont les ondes de pression émises par l’apparition violente des nanobulles qui sont responsables de la perforation des membranes cellulaires, donnant ainsi des pistes pour optimiser le procédé.
When suddenly heated by a laser beam, water-suspended colloidal metal nanoparticles can generate vapor nanobubbles, a phenomenon exploited in many applications, from photoacoustic imaging to nanoparticle-assisted destruction of cancer cells. As the authors show using phase field simulations, the appearance of nanobubbles is accompanied by the emission of pressure waves, both powerful and of very short duration, thus generating locally gigantic pressure gradients in liquid medium.
These results suggest that in the destruction of cancer cells, it is the pressure waves emitted by the violent appearance of nanobubbles that are at the origin of the perforation of cell membranes, thus giving clues to optimize the process.
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