Les efforts récents entre l'Université du Maryland (UMD) et Weinberg Medical Physics LLC (WMP), basée à Bethesda, ont conduit à une nouvelle technique pour délivrer magnétiquement des particules porteuses de médicaments à des cibles difficiles à atteindre. La méthode a le potentiel de transformer la façon dont les tumeurs des tissus profonds et d'autres maladies sont traitées.
Aleksandar Nacev, ancien élève du Département de bioingénierie de l'UMD Fischell (BioE), et le professeur Benjamin Shapiro de BioE et de l'Institut de recherche sur les systèmes se sont associés au WMP pour exploiter les champs magnétiques pulsés rapides afin de concentrer les particules magnétiques nano-thérapeutiques sur des cibles profondes.
Pendant des années, les chercheurs ont travaillé avec des nanoparticules magnétiques chargées de thérapies - telles que des médicaments ou des gènes - pour développer des techniques non invasives permettant d'orienter les thérapies et les diagnostics vers des cibles dans le corps. La recherche sur les nanoparticules magnétiques a attiré l'attention des médias en octobre, lorsque Google X (le laboratoire d'innovation de Google dédié aux avancées technologiques majeures) a annoncé son intérêt pour l'utilisation de nanoparticules magnétiques pour des applications de diagnostic.
Au lieu de la chirurgie ou des traitements administrés par voie systémique, comme la chimiothérapie, l'utilisation de particules magnétiques comme vecteurs de médicaments pourrait potentiellement permettre aux cliniciens d'utiliser des électro-aimants externes pour concentrer la thérapie sur les emplacements précis d'une maladie chez un patient. Cependant, jusqu'à maintenant, les particules ne pouvaient être attirées que par un aimant, et ne pouvait donc pas être concentré sur des points éloignés de la face de l'aimant. Par conséquent, lors d'essais cliniques antérieurs, des aimants maintenus à l'extérieur du corps n'avaient pu concentrer le traitement que sur des cibles situées à la surface de la peau ou juste en dessous.
"Ce que nous avons montré expérimentalement, c'est qu'en exploitant la physique des nanotiges, nous pouvons utiliser des champs magnétiques pulsés rapides pour focaliser les particules sur une cible profonde entre les aimants, " a déclaré Shapiro.
Ces champs magnétiques pulsés ont permis à l'équipe d'inverser le comportement habituel des nanoparticules magnétiques. Au lieu d'un aimant attirant les particules, ils ont montré qu'une impulsion magnétique initiale peut orienter les particules en forme de bâtonnet sans les tirer, puis une impulsion ultérieure peut pousser les particules avant que les particules ne puissent se réorienter. En répétant les impulsions en séquence, les particules ont été focalisées sur des emplacements situés en profondeur entre les électro-aimants.
