Dans cet article de blog, nous explorerons comment la chimie et la biologie convergent pour jouer un rôle important dans la médecine et l'environnement, et comment elles ont un impact sur nos vies.
Quel est le lien entre la chimie et la biologie ? Bien que la chimie et la biologie soient généralement considérées comme des disciplines distinctes, la biologie est en réalité étroitement liée à la chimie. Par exemple, la combinaison de l'hémoglobine et de l'oxygène lors de la respiration est une réaction chimique. Dans les poumons, riches en oxygène, l'hémoglobine se sépare du dioxyde de carbone et se combine à l'oxygène, qui est ensuite délivré aux cellules. Tous ces processus physiologiques s'effectuent par liaisons et dégradations chimiques, et sans ces réactions chimiques organiques, la vie ne pourrait exister. L'analyse chimique est donc essentielle en médecine et dans l'étude de l'environnement naturel, et de nombreuses recherches sont menées pour appliquer les propriétés chimiques du vivant.
Ces dernières années, face à l'intérêt croissant pour le bien-être et au développement significatif des industries liées à la biotechnologie et à l'environnement, la recherche en génie chimique s'est concentrée sur ces domaines. Les biotechnologies et les technologies environnementales sont reconnues comme des technologies améliorant la qualité de vie humaine, et les pays du monde entier s'efforcent d'en faire le moteur de leur croissance future. Face à ce constat, le Département de chimie appliquée de l'Université nationale de Séoul a été rebaptisé Département de génie chimique et biomoléculaire en 2005 et a élargi ses domaines de recherche.
Par le passé, le génie chimique était principalement axé sur les industries pétrolière et chimique lourde, qui ont largement contribué au développement industriel de la Corée dans les années 1960 et 1970. Cependant, dans les années 1980 et 1990, les industries liées à la chimie étaient perçues comme des industries tridimensionnelles manipulant des substances dangereuses et rejetant des substances nocives dans l'environnement. Avec le développement de l'industrie électronique, le génie chimique a tendance à être délaissé. Récemment, cependant, le génie chimique connaît un regain d'intérêt avec le développement d'industries chimiques de précision telles que les semi-conducteurs et les nanotechnologies. En particulier, avec le développement de nouvelles technologies dans les domaines de la médecine et de l'environnement, le génie chimique devient une discipline qui améliore l'environnement et la qualité de vie.
Les systèmes d'administration de médicaments constituent un exemple typique d'application du génie chimique en médecine. Contrairement aux méthodes traditionnelles d'administration de médicaments, les nouveaux systèmes sont conçus pour administrer les médicaments après leur atteinte d'une cellule ou d'une zone pathologique spécifique. Conçus pour administrer les médicaments uniquement à certaines températures ou à certains pH, ces systèmes permettent de réduire les pertes de médicaments et d'optimiser leur efficacité. Ils devraient être particulièrement efficaces dans le traitement des cancers, qui présentent des effets secondaires importants et métastasent facilement.
L'étude des biomatériaux tels que les organes et cartilages artificiels relève également du génie biomédical chimique. Les biomatériaux étant implantés dans le corps humain, il est essentiel qu'ils y soient stables. Ils doivent donc posséder des propriétés similaires à celles de l'organe implanté et ne pas provoquer de réactions chimiques ni de rejet immunitaire. Il est également important de traiter chimiquement la surface du matériau afin d'empêcher l'adhésion des protéines, susceptibles de former des caillots sanguins. À cette fin, des recherches sont menées sur le développement de divers matériaux synthétiques et traitements de surface.
Dans le domaine environnemental, des recherches sont menées pour améliorer l'environnement grâce à l'utilisation des nanotechnologies ou des technologies membranaires. Utilisées dans divers domaines, les nanotechnologies jouent également un rôle important en génie chimique, notamment en catalyse. Les catalyseurs intégrant les nanotechnologies présentent de grandes surfaces actives et de nouvelles propriétés catalytiques. Cela peut améliorer considérablement les performances des catalyseurs existants et peut également être utilisé dans les technologies d'énergie verte, telles que le contrôle des émissions automobiles ou de la pollution atmosphérique en usine, les cellules solaires ou les piles à combustible.
Ce ne sont là que quelques exemples, mais les applications biologiques du génie chimique sont infinies. Il existe une multitude d'organismes et de comportements, dont beaucoup restent encore inexplorés, ainsi que de nombreuses propriétés chimiques et technologies qui peuvent leur être appliquées. Les possibilités de progrès en médecine et en environnement sont infinies.
Alors que l'énergie et la croissance vertes gagnent en importance à l'échelle mondiale, et que le désir de prolonger la vie s'accroît, la Corée s'efforce de trouver de nouveaux moteurs de croissance pour préparer l'avenir de la nation et parvenir à une croissance verte respectueuse de l'environnement. Dans ce contexte, le génie biomédical chimique, qui étudie les organismes vivants et peut être utilisé comme technologie fondamentale dans les domaines de la médecine et de l'environnement, deviendra une discipline de plus en plus importante à l'avenir. De plus, la biotechnologie chimique devrait jouer un rôle clé dans la croissance verte de la Corée, en utilisant les technologies vertes comme moteur national.
