Microscope à force atomique par Sandor Kasas

Excellente présentation vendredi passé au Microclub [1] par Sandor Kasas, du Laboratoire de Physique de la Matière Vivante (LPMV) de l’EPFL. Il nous a expliqué comment les microscopes à force atomique permettent d’observer, de filmer voire de palper les “briques de la vie” (protéines, enzymes, ADN) en plein action.

Il a commencé par nous expliquer comment fonctionne un microscope à force atomique, AFM pour les intimes. C’est une évolution du microscope à effet tunnel (STM) inventé (en Suisse) en 1981 par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer. Ils ont obtenu pour ça le prix Nobel 5 ans plus tard seulement (un record récemment battu par Obama).

Le principe du STM consiste à promener une pointe ultra fine au dessus d’une surface à observer, et à mesurer le “courant tunnel” produit par les électrons passant de l’échantillon à la pointe, ce qui permet de mesurer la distance entre les deux et de produire des images avec une résolution sub atomique. Plus fort encore : en appliquant une plus forte tension entre la pointe et l’échantillon, on parvient à coller un atome à la pointe, puis aller le déposer à un endroit précis, pour réaliser des choses incroyables comme celle-ci:

cercle de 48 atomes de fer déposés sur du cuivre chez IBM. Diamètre = 14 nanomètres. les vagues au centre sont produites par la superposition des fonctions d’onde des atomes, preuve que la mécanique quantique n’existe pas que dans les livres.

Le STM souffre toutefois de quelques limitations: il ne fonctionne que dans un vide très poussé, avec des échantillons conducteurs d’électricité refroidis bien en dessous de 0°C.

 

poutre flexible de microscope à force atomique, et sa pointe

Ces inconvénients n’existe pas avec l’AFM, qui “palpe” la surface en mesurant avec un laser la nanométrique flexion  d’une minuscule poutre portant la pointe, sous l’effet combiné des forces  de Van der Waals (attractive) et électrostatique (répulsive). Avec un AFM, on peut observer des échantillons dans l’eau, à température ambiante. On peut observer de la matière vivante !

Sandor Kasas nous a ainsi montré de spectaculaires images de brins d’ADN  comme celle-ci, qui sera expliquée en détail plus bas:

image LVPM-EPFL

Mieux encore : on arrive à  appliquer des forces très précises sur l’échantillon, en appuyant les quelques atomes de l’extrémité de la pointe dessus.  Après avoir déposé  des microtubules sur un substrat percé, l’équipe du LPMV est ainsi parvenue à mesurer les modules d’élasticité et de cisaillement de ces constituants de la paroi cellulaire [2]!

ADN Topoisomérase II (image : Wikipedia)

Plus fort encore : l’AFM permet de mesurer la force avec laquelle des protéines se lient entre elles, et de mieux comprendre des phénomènes biochimiques inaccessibles jusqu’ici. Sandor Kasas nous a ainsi présenté une étude sur le “complexe snare” , la membrane cellulaire du bout des axones où les neurotransmetteurs sont libérés pour transmettre l’influx nerveux entre les neurones. En mesurant les forces d’adhésion entre les protéines syntaxin 1 (sx1), SNAP-25 (S25) et VAMP 2 (V2), les chercheurs sont parvenus à  comprendre comment elles étaient agencées et comment  la toxine du tetanos (TeTx) perturbe le fonctionnement de ces protéines. [3] Wow !

Mais la recherche qui m’a le plus excité est celle qui a produit les images d’ADN plus haut. L’ADN est une très longue molécule : chacune de nos cellules en contient environ 1 mètre, super enroulée en une minuscule pelote, ce qui cause inévitablement des noeuds. Mais des “têtes de lecture” se promènent le long des brins d’ADN pour les décoder ou les répliquer, et les noeuds risquent de bloquer ce mécanisme vital.

Heureusement, il y a la topoisomérase II. C’est la présence de cette enzyme qui permet à la pelote de la première photo de se dénouer complètement en un petit quart d’heure. On n’est pas encore certains de comment elle fait, mais les chercheurs du LPMV aimeraient bien poursuivre leurs travaux [4] et prouver qu’elle triche en coupant un brin et en le raccommodant après avoir croisé l’autre! Un éviteur d’axe biologique ! incroyable, non ?

Cette présentation fait partie des 10 meilleures auxquelles j’aie assisté, toutes catégories confondues. Merveilleusement multidisciplinaire, on naviguait en toute confiance entre mécanique quantique et biologie, entre chimie, optique et dynamique. Un régal. Merci Dr. Kasas !

Références:

1. S Kasas, “Presentation Microclub 2009″, (pdf des slides avec encore plus d’images)
2. A Yersin et al “Interactions between synaptic vesicle fusion proteins explored by atomic force microscopy“, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), July 22, 2003 vol. 100 no. 15, p 8736-8741
3. A. Kis, S. Kasas et al “Nanomechanics of Microtubules”, Physical Review Letter, 2002, Vol. 89, Nr 24
4. Erika Ercolini “Scaling Properties of DNA Knots Studied by Atomic Force Microscopy”, EPFL Thèse No 4041, 2008

Les vieux magazines revivent!

logo de l' "abandonware"

Ne jetez plus vos vieux magazines d’informatique! Scannez-les et envoyez-les à abandonware-magazines.org. Ce site collectionne les très vieux numéros de Micro-Systèmes, l’Ordinateur Individuel et autres Soft&Micro. A part faire couler une petite larme nostalgique en relisant le test complet du TRS-80 ou du VIC-20, ce site contribue à préserver l’histoire de l’informatique.

La notion d’abandonware est surtout appliquée dans le domaine du logiciel, où certains considèrent qu’un  logiciel de plus de 10 ans qui n’est plus commercialisé ni supporté, et donc ne rapporte plus d’argent à ses auteurs, peut être mis à disposition gratuitement. C’est un peu limite du point de vue du droit d’auteur qui protège les œuvres jusqu’à 70 ans après la mort de leurs auteurs, mais c’est toléré…

Le site des vieux jeux, c’est là. Bon, je retourne faire quelques tableaux de Lemmings : la version Win95 tourne très bien sur ma bécane Windows Seven 64 bits. On pondait du code bien foutu, à l’époque…

Liens – jusqu’ou?

Or donc Vista et W7 supportent les liens sur les arborescences NTFS. Jusqu’ou? voici quelques expériences, faites sur un dique à 2 partitions: C: et D: qui ont Vista et W7 64 bits. Le système démarré obtient le C:, l’autre le D: et respectivement. Un seul répertoire \temp est suffisant; on peut le créer ainsi:

C:\>mklink /J temp d:\temp
Jonction créée pour temp <<===>> d:\temp

Ainsi l’on voit c:\temp et D:\temp, mais le “vrai” est sur D:, est c’est transparent:

C:\temp>dir
 Le volume dans le lecteur C s'appelle Vista
 Le numéro de série du volume est 4C45-D48C
 Répertoire de C:\temp
20.06.2009  11:02    <REP>          .
20.06.2009  11:02    <REP>          ..
11.06.2009  10:05           131'906 cmd-c.pdf
06.06.2009  06:25               403 driverinst.log

Pour la petite histoire, le disque C: avait déjà un lien sur c:\temp, nommé tmp. Ce dernier était un moment orphelin, vu que le répertoire cible “C:\temp” était détruit en vue de le remplacer par le lien sur son alter-ego de D:\temp. Et maintenant, si je liste C:\tmp, le contenu est automatiquement celui de D:\temp !

Qui dit mieux? Un programme, pour voir. La tricherie est assez monstrueuse: j’envisage de lancer non moins que Firefox de W7 (en 32 bits, donc dans le répertoire x86) par la session Vista. Un premier essai ne fonctianne pas, car des résidus sont restés dans “Programm Files” de Vista:

C:\Program Files>mklink /J "Mozilla Firefox" "d:\Program Files (x86)\Mozilla Firefox"
Impossible de créer un fichier déjà existant.

La destruction du répertoire soigne le mal; et on reprend:

C:\Program Files>mklink /J "Mozilla Firefox" "d:\Program Files (x86)\Mozilla Firefox"
Jonction créée pour Mozilla Firefox <<===>> d:\Program Files (x86)\Mozilla Firefox

Ensuite, je crée le raccourci sur l’EXE mappé dans le lien. Celui-ci possède le répertoire: “C:\Program Files\Mozilla Firefox\firefox.exe”. Il vise dont à travers le lien! Et ça fonctionne pile-poil.

En conclusion, on peut grâce aux liens arranger  des configurations sans ré-installer, installer à double ou copier les mêmes données. Prudence avec les backup…

Yves Masur

Mon “Google Phone” HTC Magic

Si j’avais eu un abonnement chez Swisscom ou Orange, j’aurais pris un iPhone sans trop hésiter, vu l’enthousiasme des heureux propriétaires que je connais. Mais je suis chez Sunrise depuis longtemps, et la politique tout de même assez restrictive d’Apple sur ce qui peut tourner sur son bijou m’embête un peu, donc j’ai choisi un “Google Phone”, plus précisément le tout récent “HTC Magic” tournant sous le système d’exploitation de Google : Android.

La vidéo ci-dessous montre bien les bases d’utilisation de l’engin:

Sur ce genre d’appareils, le téléphone n’est plus qu’une fonction parmi de nombreuses autres : ce sont de véritables ordinateurs de poche. Voici mon impression après une petite dizaine d’heures de configuration et d’utilisation.

1. quelques secondes après la mise sous tension, j’avais tous mes contacts, mon agenda et mes e-mails dans la main : la synchronisation avec GMail et Google Agenda est un point très fort en faveur du Google Phone si vous utilisez déjà les outils de Google
2. Le problème principal, c’est le “clavier”. Il est vraiment difficile de taper vite et juste sur les toutes petites touches apparaissant à l’écran. C’est à peine  mieux en tournant l’appareil dans le sens de la largeur, mais alors on ne voit plus rien de ce qu’il y avait à l’écran. En plus, c’est un clavier AZERTY qui apparait lorsque le système est en français …
3. Mieux vaut avoir un WiFi sous la main pendant les premières heures d’utilisation, car on charge vite quelques dizaine de megas (l’option surf de Sunrise ne permet que 250 Mb/mois). J’ai donc commencé par charger quelques application utiles:
   • APNdroid, pour enclencher/déclencher la connexion 3G ou EDGE à volonté et éviter ainsi les mauvaises surprises en fin de mois
   • NetMeter, pour mesurer le trafic sur les différentes connexions
   • WeFi, pour se connecter automatiquement aux WiFi ouverts.
4. Musique : un point fort de l’iPhone, c’est le célèbre iTunes et son système de synchronisation. Pour l’HTC Magic, j’ai trouvé la combinaison gagnante:
   • “MediaSync” de Salling Software, qui permet de synchroniser iTunes avec beaucoup de portables non-Apple dont mon HTC Magic
   • Tunewiki. Ce player spectaculaire a immédiatement remplacé celui fourni par défaut. Il permet de naviguer dans les artistes, albums et morceaux presqu’aussi facilement qu’iTunes, affiche aussi la couverture de l’album, mais en plus il affiche les paroles de chansons (la vocation première de tunewiki, remonte les morceaux écoutés sur last.fm et, nec plus ultra, recherche sur YouTube les clips des morceaux écoutés.
5. le PhoneBook de VoxMobili est une autre découverte remplaçant avantageusement l’application “Contacts” d’Android. On y voit d’un coup d’oeil non seulement les contacts, mais l’historique des dernières communications avec eux. Les anniversaires et leur rappel sont aussi gérés par PhoneBook
6. Les autres applications que j’ai rapidement installées me permettent de rester connecté à facebook, LinkedIn et Meebo. NewsRob me permet de lire les dernières nouvelles de mes flux RSS sur Google Reader.  Mais surtout, Beelicious me permet de consulter mes indispensables sites favoris sur delicious.
7. Doté d’un GPS et d’une boussole, le HTC Magic utilise évidemment Google Maps pour a “killer app” que je viens de découvrir, c’est Wikitude.
8. Autonomie : j’ai constaté environ 8h d’utilisation intensive sur WiFi, et la batterie ne s’est vidée que de 5% pendant la nuit de 8h suivante malgré la réception de plusieurs e-mails et un tas d’applications ouvertes.

Bref, jusqu’ici je dirais que le Google Phone est au moins aussi puissant que l’iPhone, mais certainement un peu moins intuitif à utiliser. Il y a aussi moins d’applications Android pour l’instant, mais ça va changer. Voici pourquoi :

1. Apple a une politique restrictive sur les applications qui peuvent tourner sur leur iPhone. Ils touchent notamment des royalties sur tous les logiciels vendus sur iTunes, et interdisent donc les moyens qui permettraient de contourner ce monopole. Ainsi, les iPhone ne peuvent pas faire tourner d’application Java ou Flash. Pour développer des applications pour iPhone il faut les programmer avec le langage d’Apple (Object Pascal) sur le SDK d’Apple qui tourne sur un Mac d’Apple uniquement.
2. A l’inverse, Google joue l’ouverture : l’explorateur supporte Flash (bientôt, en fait…) et Java. Java est d’ailleurs le langage de base pour le développement d’applications Android sur la base d’un SDK disponible gratuitement sous Windows, Linux et aussi sous Mac. On voit même apparaitre des choses comme Android Scripting, qui permet de réaliser de petites applications en script LUA ou Python (mon langage préféré du moment!) , quelque chose de formellement interdit par la licence de développement d’Apple.

Apple a une longueur d’avance, mais Google va très vite. Choisis ton camp camarade, moi j’ai chooisi.

• comparaison iPhone / HTC Magic