A partir de simples nanotubes de carbone, une équipe de chercheurs du Royaume-Uni et d'Espagne a développé une nanocapsule enrobée de sucre qui peut délivrer de fortes doses de radioactivité aux tumeurs. Les chercheurs envisagent de développer une série de dispositifs d'administration à l'échelle nanométrique qui peuvent cibler des organes spécifiques du corps pour la radiothérapie ou l'imagerie en bricolant le revêtement de sucre sur la nanocapsule.

L'équipe de recherche était dirigée par Benjamin Davis de l'Université d'Oxford, Kostas Kostarelos de l'Université de Londres, et , et Gerard Tobias de l'Institut de Cičncia de Materials de Barcelona. Les enquêteurs ont rapporté les résultats de leurs travaux dans la revue Matériaux naturels.

Pour créer leurs nanotubes chargés, les enquêteurs préparent un mélange de nanotubes de carbone et d'iodure de sodium à base d'iode radioactif 125 à l'intérieur d'une ampoule de silice et l'ont chauffé à 900°C pendant quatre heures. Lorsqu'il est chauffé à cette température, l'iodure de sodium et d'autres sels métalliques forment des nanocristaux à l'intérieur des nanotubes. Au fur et à mesure que les nanotubes refroidissent, leurs extrémités s'auto-scellent, piéger les nanocristaux radioactifs en toute sécurité à l'intérieur des conteneurs de carbone. Après avoir lavé les tubes scellés pour éliminer les sels qui ne sont pas enfermés, les chercheurs effectuent ensuite une réaction chimique douce qui laisse les embouts inchangés tout en ajoutant des groupes chimiques auxquels les molécules de sucre peuvent se fixer. Dans une dernière étape, les scientifiques ajoutent l'un des nombreux types de molécules de sucre à la surface des nanotubes. Dans cette étude, ils ont utilisé un sucre simple connu sous le nom de N-acétyl glucosamine. Les chercheurs notent que ce schéma synthétique peut être utilisé pour ajouter d'autres sels métalliques radioactifs aux nanotubes et pour ajouter d'autres molécules de sucre à la surface des nanotubes.

De nombreux tests ont montré que la charge utile radioactive restait piégée dans les nanotubes scellés dans diverses conditions physiologiques. Lorsqu'il est injecté dans la veine caudale de souris, les chercheurs ont pu imager les nanotubes au fur et à mesure qu'ils s'accumulaient dans les poumons à l'aide d'une technologie d'imagerie commune connue sous le nom de tomodensitométrie à émission de photons uniques, ou SPECT.

Lorsqu'il est injecté dans le corps, l'iodure de sodium libre se concentre normalement dans la glande thyroïde, pas les poumons. Les nanotubes de carbone ne se sont pas accumulés dans le foie, rate, et les reins ou d'autres organes qui accumulent habituellement les nanoparticules injectées. Les chercheurs émettent l'hypothèse que la N-acétyl glucosamine cible les nanotubes vers le poumon en se liant à une protéine spécifique au poumon connue pour se lier étroitement à ce sucre.

Ce travail est détaillé dans un article intitulé, "Nanotubes de carbone remplis et glycosylés pour la localisation et l'imagerie in vivo des radioémetteurs." Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.