Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé des micro-aiguilles extrêmement petites qui peuvent être utilisées pour administrer des colorants à l'échelle nanométrique médicalement pertinents appelés points quantiques dans la peau - une avancée qui ouvre la porte à de nouvelles techniques pour diagnostiquer et traiter une variété de conditions médicales, y compris le cancer de la peau.

"Nous avons pu fabriquer des creux, des microaiguilles en plastique utilisant une approche de prototypage rapide par laser, " dit le Dr Roger Narayan, l'un des principaux chercheurs, « et avons découvert que nous pouvions fournir une solution contenant des points quantiques à l'aide de ces micro-aiguilles. » Les micro-aiguilles sont de très petites aiguilles dont au moins une dimension - telle que la longueur - est inférieure à un millimètre. Narayan est professeur au département conjoint d'ingénierie biomédicale du NC State's College of Engineering et de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

"La motivation de l'étude était de voir si nous pouvions utiliser des micro-aiguilles pour introduire des points quantiques dans la peau, ", dit Narayan. "Nos résultats sont significatifs, en partie, car cette technologie permettra potentiellement aux chercheurs de fournir des points quantiques, suspendu en solution, aux couches plus profondes de la peau. Cela pourrait être utile pour le diagnostic et le traitement des cancers de la peau, entre autres conditions. » Les points quantiques sont des cristaux à l'échelle nanométrique dotés de propriétés uniques en termes d'émission de lumière. Ils sont prometteurs en tant qu'outil de diagnostic médical.

Les chercheurs ont créé les micro-aiguilles en plastique et les ont testées avec de la peau de porc, qui a des caractéristiques ressemblant étroitement à la peau humaine. En utilisant une solution à base d'eau contenant des points quantiques, les chercheurs ont pu capturer des images des points quantiques entrant dans la peau en utilisant la microscopie multiphotonique. Ces images montrent le mécanisme par lequel les points quantiques pénètrent dans les couches de la peau, permettant aux chercheurs de vérifier l'efficacité des micro-aiguilles en tant que mécanisme d'administration des points quantiques.

La méthode d'imagerie utilisée dans cette étude, microscopie multiphotonique, peuvent avoir des applications cliniques pour l'imagerie en temps réel des colorants - tels que les points quantiques - dans la peau. Cela pourrait contribuer à un diagnostic plus rapide des cancers ou d'autres problèmes médicaux.

L'étude est également importante car elle montre qu'une approche de prototypage rapide au laser permet la création de micro-aiguilles de différentes longueurs et formes. Cela permettra aux médecins de créer des micro-aiguilles personnalisées pour le traitement d'une condition spécifique.

Spécifiquement, les microaiguilles ont été créées par polymérisation à deux photons, une approche mise au point par NC State et Laser Zentrum Hannover pour une utilisation dans les applications de dispositifs médicaux. La polymérisation à deux photons a permis aux chercheurs de créer des creux, microaiguilles en plastique avec des caractéristiques de conception spécifiques. « Notre utilisation de cette technologie de fabrication met en évidence son potentiel pour d'autres applications de dispositifs médicaux à petite échelle, " dit Narayan.