Chercheurs de l'Universidad Politécnica de Madrid, en collaboration avec Universitat Politécnica de Valencia et Bioengineering de CIBER, Biomatériaux et Nanomédecine (CIBER-BBN), ont conçu un dispositif laser spécialement conçu pour les applications d'hyperthermie optique.

Un projet de recherche conjoint de l'Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Universitat Politécnica de Valencia (UPV) et Bioingénierie de CIBER, Biomatériaux et Nanomédecine (CIBER-BBN) a développé un dispositif à l'échelle du laboratoire pour les traitements basés sur des applications d'hyperthermie optique via laser. Cette technique est utilisée dans les thérapies contre le cancer de la peau, et il tue les cellules tumorales en les surchauffant. Cette recherche a été publiée dans Capteurs et actionneurs A Physique .

Selon les chercheurs, la surchauffe est obtenue en irradiant des nanoparticules métalliques synthétisées. « Lors de la réception d'un rayonnement, les particules chauffent le tissu tumoral, atteindre une température comprise entre 42 °C et 48 °C, provoquant une hypoxie qui conduit à la mort cellulaire, " explique Roberto Montes, un chercheur de l'UPV.

Le prototype développé par les chercheurs de l'UPM et de l'UPV consiste en un laser infrarouge d'une puissance allant jusqu'à 500 mW capable de fournir une densité de puissance jusqu'à 4W/cm2, un capteur qui enregistre la température en temps réel pendant l'irradiation, et un régulateur de puissance laser, entre autres composants.

Cependant, si le laser est focalisé sur des tissus imprégnés de nanoparticules d'or (Au-NPs), il provoque une surchauffe locale. Cela présente un grand avantage par rapport à d'autres techniques qui ne permettent pas de distinguer les tissus sains des tissus endommagés, " dit Roberto Montes.

Selon les chercheurs, il existe sur le marché divers applicateurs laser utilisés en dermatologie et même en chirurgie. A certaines puissances et longueurs d'onde, l'énergie laser est convertie en chaleur et produit une ablation (combustion). Le nouveau système ne vise pas à "brûler" les cellules avec l'inflammation adjacente que cela provoque, mais pour introduire des nanochauffeurs dans de telles cellules, lequel, lorsqu'il est excité par le laser, augmentation de la température entre 42 °C et 48 °C, entraînant une hypoxie et la mort « naturelle » des cellules.

Cet équipement est déjà utilisé avec succès dans des cultures cellulaires in vitro et dans des thérapies associant hyperthermie et libération contrôlée de médicaments. "Bien que l'équipement ait été conçu pour fonctionner exclusivement dans un environnement de laboratoire, une fois la technique affinée, il pourrait être facilement appliqué à un environnement hospitalier avec de petits changements. Bien sûr, nous sommes dans une phase initiale, et il y a beaucoup à faire pour l'utilisation clinique :tests de tissus animaux, des tests ultérieurs sur des animaux vivants, et enfin de vérifier son application chez les patients", ajoute Javier Ibáñez.