Les particules de carbonate d'alcium sont parmi les composés bioactifs les plus prometteurs. Cependant, avant leur utilisation pour l'administration de médicaments, leur toxicité doit être établie, ainsi que leur distribution à l'intérieur des animaux de laboratoire. Une équipe de chercheurs du Département de physique et d'ingénierie de l'Université ITMO et du Centre scientifique russe de radiologie et de technologies chirurgicales a développé de nouvelles approches pour charger des particules de carbonate de calcium avec des radionucléides modèles et a étudié la biodistribution de ces particules sur des rats à l'aide de la tomographie par émission de positons (TEP). Ils ont découvert que la taille des particules influence l'accumulation d'organes spécifiques in vivo. Les résultats de cette étude sont publiés dans Matériaux et interfaces appliqués ACS .

Les particules de carbonate de calcium sont prometteuses pour la biomédecine. Ils peuvent être facilement synthétisés, leur taille et leur forme sont réglables, et ils sont non toxiques et biocompatibles. Cependant, il n'y a pratiquement pas d'études sur l'application de ces supports en tant qu'agents TEP ou candidats au radiomarquage.

Dans la nouvelle étude de l'équipe de la Faculté de physique et d'ingénierie de l'Université ITMO, les particules de carbonate de calcium ont été marquées avec du gallium radionucléide ( ⁶⁸ Ga) en utilisant plusieurs stratégies. L'encapsulation de ⁶⁸ Ga dans le cœur des particules de carbonate de calcium a été considéré comme la méthode la plus efficace.

Les résultats de cette étude pourraient ouvrir la voie à la bio-imagerie des animaux de laboratoire. Dans l'étude, un échantillon contenant des porteurs de carbonate de calcium radiomarqué a été injecté dans la veine caudale du rat. Après ça, il a été placé dans un tomographe pendant trois heures. Pendant ce temps, les TEP ont été acquises. Afin de vérifier les résultats de la TEP, les chercheurs ont extrait les organes du rat et estimé le niveau de radioactivité.

D'après les résultats, les particules micrométriques (environ 5 m) étaient localisées dans les poumons et les particules submicrométriques (environ 500 nm) s'accumulaient dans le foie et la rate. "Nous avons étudié l'accumulation passive de particules. Cela signifie que nous ne les avons modifiées avec aucun type de molécules ou de complexes fonctionnels qui ne peuvent être attachés qu'à des types spécifiques de cellules. Pour une application future en biomédecine, nous devons déterminer la zone de distribution des particules in vivo. Étant donné que les microparticules développées ont pu s'accumuler dans les poumons, ils peuvent être utiles pour le diagnostic des maladies pulmonaires, par exemple, " dit Elena Gerasimova.

Il est trop tôt pour discuter d'éventuelles applications thérapeutiques. Cependant, les perspectives sont assez prometteuses. D'abord, d'autres recherches sur la corrélation entre la taille des particules et leur localisation bénéficieront à l'administration de médicaments. Seconde, les études in vivo de la distribution des particules ouvrent de nouvelles perspectives pour le diagnostic et l'étude des cancers.

"Le système circulatoire des tissus malades tels que les tissus cancéreux diffère de celui des tissus sains. Le tissu malade a de grands pores à travers lesquels les particules peuvent pénétrer et s'accumuler. Nous pouvons visualiser leur emplacement. De cette façon, nous pouvons détecter les tissus endommagés par le cancer et examiner les métastases, " dit Elena Gerasimova.

Cependant, l'efficacité de cette méthode n'est pas établie, et des recherches supplémentaires sont nécessaires. Maintenant, les scientifiques prévoient de se concentrer sur des expériences qui incluent la diminution de la taille des particules et leurs modifications.