Les bruits de la recherche

Qu’est-ce que ce bruit évoque? Une machine à coudre? Un train qui traverse une gare? L’agitateur orbital se trouve dans un laboratoire de biologie et sert à cultiver des cellules eucaryotes, des cellules humaines, par exemple. Avec ses 200 tours par minute, il mélange des cellules et une solution nutritive rougeâtre à coup de mouvements rotatifs réguliers. Les cellules flottent dans la solution et sont ainsi alimentées de manière optimale en nutriments et en oxygène. De ces cultures cellulaires, on extrait de manière ciblée des protéines sur lesquelles on cherche à en apprendre davantage. Parmi elles figure notamment la protéines spike de Sars-CoV-2.

Tel est le bruit qu’on entend dans la centrale de ventilation du SwissFEL, le laser suisse à rayons X à électrons libres. Ce ventilateur qui s’emballe à pleins tubes alimente en air frais les 740 mètres du bâtiment construit dans la forêt de Würenligen, non loin du site du PSI. A plein régime, il aspire jusqu’à 16 000 mètres cube d’air par heure à l’intérieur du bâtiment. Sur le chemin, l’air est tempéré à 20 degrés Celsius. Puis il est régulé dans les différentes pièces au moyen de dizaines de climatiseurs avec précision à 24 degrés Celsius car les variations de température fausseraient les résultats de la recherche. Cet air frais bien tempéré contribue donc aussi à ce que les rayons X de cette grande installation de recherche permettent de suivre certains processus extrêmement rapides comme la formation de molécules.

Ouh là! On croirait entendre la fraise d’un dentiste… En réalité, il s’agit d’un tube télescopique qui fait partie d’un cryostat, un appareil de refroidissement. Le tube se déploie, s’approche de l’échantillon de cristaux de protéines et vaporise de l’azote liquide qui les maintient au froid à leur température de confort de moins 173,15 degrés Celsius. Cette ligne de faisceau permet de déterminer la structure de protéines pour mieux comprendre certains processus biologiques en général, et de développer de nouveaux médicaments en particulier. C’est l’une des quelque 20 lignes de faisceaux qui font partie de la Source de Lumière Suisse SLS qui sera mise à jour d’ici 2026 pour être encore plus performantes.

Aucun doute! C’est un métro qui démarre lentement et s’arrête quelque peu après. On le dirait, du moins… Et c’est en tout cas ce que les patientes et les patients cancéreux traités au Centre de protonthérapie (CPT) du PSI nous racontent. Ce bruit est émis par la Gantry 2, lorsqu’elle met ses 180 tonnes en mouvement et balaye précisément les tumeurs à l’intérieur du corps avec un mince faisceau de protons qui les détruit. Le faisceau déploie son effet uniquement là où il faut, si bien que les tissus sains situées à l’avant et à l’arrière de la tumeur sont ménagés. Le CPT traite avec succès des patients cancéreux depuis plus de vingt-cinq ans.

Mmh!? Une bouilloire, peut-être… Ou un pneu de vélo qui se dégonfle… Ce sifflement est celui d’une installation où l’on transfère de l’azote liquide (LN2) d’un réservoir dans des récipients plus petits montés sur roues. A cette «station-service», l’azote est refroidi à une température d’un peu moins de moins 196 degrés Celsius, soit presque à son point d’ébullition. Même si l’on respecte à la lettre le mode d’emploi détaillé qui figure sur la plaquette à côté de l’installation, il y a toujours une certaine quantité d’azote inoffensive qui s’échappe, se mélange à l’air ambiant et forme une sorte de brouillard juste au-dessus du sol. L’azote est souvent utilisé là où des températures extrêmement basses sont requises, par exemple pour mener certaines expériences, ou encore refroidir des aimants et des lignes électriques.

Texte: Christian Heid