En utilisant l'hyperthermie, Des chercheurs en ingénierie de Virginia Tech et un collègue indien ont dévoilé une nouvelle méthode pour cibler et détruire les cellules cancéreuses. La recherche a été présentée à la 63e réunion annuelle de l'American Physical Society le 23 novembre à Long Beach, Californie.

Le traitement du cancer utilise l'hyperthermie pour élever la température des cellules tumorales, tout en maintenant les tissus sains environnants à un degré inférieur de chaleur corporelle. Les chercheurs ont utilisé à la fois des expériences in vitro et in vivo pour confirmer leurs résultats.

Les collaborateurs sont Monrudee Liangruksa, un étudiant diplômé de Virginia Tech en sciences de l'ingénieur et mécanique, et son directeur de thèse, Ishwar Puri, professeur et chef de département, avec Ranjan Ganguly du département d'ingénierie énergétique de l'université Iadavpur, Calcutta, Inde.

Liangruska de Bangkok, Thaïlande, a présenté le document lors de la réunion.

Dans une interview avant la présentation, Puri a expliqué que pour perfectionner davantage la technique, ils ont utilisé des ferrofluides pour induire l'hyperthermie. Un ferrofluide est un liquide qui devient fortement magnétisé en présence d'un champ magnétique. Les nanoparticules magnétiques sont suspendues à l'état non polaire.

"Ces fluides peuvent ensuite être ciblés magnétiquement sur les tissus cancéreux après application intraveineuse, " dit Puri. " Les nanoparticules magnétiques, chaque milliardième de mètre de taille, s'infiltrer dans le tissu de la cellule tumorale en raison de la haute perméabilité de ces vaisseaux."

Après, les nanoparticules magnétiques sont chauffées en exposant la tumeur à un champ magnétique alternatif à haute fréquence, provoquant la mort du tissu par chauffage. Ce processus est appelé hyperthermie fluide magnétique et ils l'ont surnommé la thermothérapie.

Des températures comprises entre 41 et 45 degrés Celsius sont suffisantes pour ralentir ou arrêter la croissance des tissus cancéreux. Cependant, sans le processus d'hyperthermie de fluide magnétique, ces températures détruisent également les cellules saines.

"Le traitement d'hyperthermie idéal augmente suffisamment la température des cellules tumorales pendant environ 30 minutes tout en maintenant la température des tissus sains en dessous de 41 degrés Celsius, " a déclaré Puri. "Notre thermothérapie à base de ferrofluide peut également être réalisée par thermoablation, qui chauffe généralement les tissus jusqu'à 56 degrés C pour provoquer leur mort, coagulation, ou carbonisation par exposition à une radiofréquence non invasive, champ magnétique à courant alternatif. Le transfert de chaleur local des nanoparticules augmente la température des tissus et rompt les membranes cellulaires."

Puri a ajouté que les tests ont montré que les nanoparticules d'oxyde de fer sont "les agents les plus biocompatibles pour l'hyperthermie des fluides magnétiques". Le platine et le nickel agissent également comme des nanoparticules magnétiques mais ils "sont toxiques et vulnérables" lorsqu'ils sont exposés à l'oxygène.

Les chercheurs prévoient de tester leur approche analytique en menant des expériences sur diverses cellules cancéreuses en collaboration avec le Dr Elankumaran Subbiah de la Virginia-Maryland School of Veterinary Medicine. Une équipe de conception senior composée de cinq étudiants de premier cycle en sciences de l'ingénieur et en mécanique de Virginia Tech fabrique un appareil pour ces tests.