(PhysOrg.com) -- Les nanoparticules jouent un rôle important dans le développement de futures techniques diagnostiques et thérapeutiques pour les tumeurs, par exemple comme transporteurs de médicaments ou comme agents de contraste. L'absorption et la dispersion des nanoparticules dans le tissu tumoral dépendent fortement de la taille des particules. Afin de l'étudier systématiquement, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology et de la Harvard Medical School ont maintenant produit un ensemble de nanoparticules fluorescentes de divers diamètres compris entre 10 et 150 nm. Comme le rapporte l'équipe dirigée par Moungi G. Bawendi et Daniel G. Nocera dans la revue Angewandte Chemi e, ils ont pu les utiliser pour suivre simultanément la dispersion de particules de différentes tailles à travers des tumeurs de souris en temps réel.
Pour que les techniques biomédicales à base de nanoparticules fonctionnent, les nanoparticules doivent être de taille optimale. Pour les études, il est donc souhaitable d'observer simultanément le comportement de particules de tailles différentes dans une même tumeur in vivo. Cela nécessite des particules chimiquement comparables de différentes tailles, chaque groupe de taille étant constitué de particules de taille et de composition uniformes. En outre, il doit être possible de détecter et de différencier simultanément les différentes particules. Aussi, ils doivent être biocompatibles, et peut ne pas former d'agrégats ou adsorber les protéines. Ce défi complexe est désormais relevé.
Les chercheurs ont développé un ensemble de nanoparticules de différentes tailles, qui peut être détecté au moyen de points quantiques fluorescents. Les points quantiques sont des structures semi-conductrices à la frontière entre les corps solides macroscopiques et le nano-monde de la mécanique quantique. En produisant sélectivement des points quantiques de différentes tailles, il est possible d'obtenir des boîtes quantiques fluorescentes à différentes longueurs d'onde définies, ce qui permet de les détecter et de les différencier simultanément.
Pour produire des nanoparticules dans différentes classes de taille, les scientifiques ont recouvert les points quantiques de séléniure de cadmium/sulfure de cadmium avec des ligands polymères tels que le dioxyde de silicium et le polyéthylène glycol. Ils ont obtenu des particules de plus de 100 nm de diamètre en fixant des points quantiques à des particules de dioxyde de silicium préfabriquées, puis en les enduisant de polyéthylène glycol. Pour chaque classe de taille, ils ont sélectionné des points quantiques qui émettent une lumière d'une longueur d'onde différente.
Les chercheurs ont injecté par voie intraveineuse un mélange de particules d'un diamètre de 12, 60, et 125 nm chez des souris atteintes d'un cancer. La microscopie à fluorescence a été utilisée pour suivre l'entrée des particules dans le tissu tumoral in vivo. Alors que les particules de 12 nm passaient facilement des vaisseaux sanguins dans les tissus et se répandaient rapidement, les particules de 60 nm ont traversé les parois de la veine mais sont restées à moins de 10 µm de la paroi du vaisseau, incapable de passer plus loin dans le tissu. Les particules de 125 nm ne traversaient essentiellement pas du tout les parois des vaisseaux sanguins.
