La microscopie électronique à transmission montre des amas de points quantiques. En application, chaque cluster est enfermé dans une seule capsule d'une taille moyenne proche de 50 nanomètres. Crédit :Université de Buffalo
Une étude pionnière visant à évaluer la toxicité des points quantiques chez les primates a révélé que les minuscules cristaux étaient sûrs sur une période d'un an, un résultat prometteur pour les médecins et les scientifiques à la recherche de nouvelles façons de lutter contre des maladies comme le cancer grâce à la nanomédecine.
La recherche, qui paraîtra le 20 mai dans Nature Nanotechnologie en ligne, est probablement le premier à tester la sécurité des points quantiques chez les primates.
Dans l'étude, les scientifiques ont découvert que quatre singes rhésus injectés avec des points quantiques de séléniure de cadmium sont restés en bonne santé pendant 90 jours. Les marqueurs sanguins et biochimiques sont restés dans des plages typiques, et les organes principaux n'ont développé aucune anomalie. Les animaux n'ont pas perdu de poids.
Deux singes observés pendant une année supplémentaire n'ont également montré aucun signe de maladie.
Les points quantiques sont de minuscules cristaux luminescents qui brillent de différentes couleurs. Les chercheurs en médecine envisagent les cristaux pour une utilisation en chirurgie guidée par l'image, thérapies activées par la lumière et tests diagnostiques sensibles. Les boîtes quantiques de séléniure de cadmium sont parmi les plus étudiées, avec des applications potentielles non seulement en médecine, mais en tant que composants de cellules solaires, ordinateurs quantiques, diodes électroluminescentes et plus.
Une solution de points quantiques de séléniure de cadmium brille en orange sous une lumière ultraviolette. Cette luminescence constitue la base de leur utilisation en bio-imagerie. Crédit :Université de Buffalo
La nouvelle étude de toxicité - réalisée par l'Université de Buffalo, l'hôpital général chinois de l'APL, Université des sciences et technologies de ChangChun en Chine, et l'Université technologique de Nanyang à Singapour - commence à répondre aux préoccupations des professionnels de la santé qui craignent que les points quantiques puissent être dangereux pour les humains.
Les auteurs mettent en garde, cependant, que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les effets à long terme des nanocristaux chez les primates ; la plupart du cadmium potentiellement toxique des points quantiques est resté dans le foie, rate et les reins des animaux étudiés au cours de la période de 90 jours.
"C'est la première étude qui utilise des primates comme modèles animaux pour des études in vivo avec des points quantiques, " a déclaré le co-auteur de l'article Paras Prasad, professeur de chimie et de médecine à l'UB, et directeur exécutif de l'Institut des lasers de l'UB, Photonique et Biophotonique (ILPB). "Jusque là, ces études de toxicité se sont concentrées uniquement sur les souris et les rats, mais les humains sont très différents des souris. D'autres études utilisant des modèles animaux plus proches de l'homme sont nécessaires."
L'accumulation de cadmium, en particulier, est une préoccupation sérieuse qui justifie une enquête plus approfondie, dit Ken-Tye Yong, un professeur assistant de l'Université technologique de Nanyang qui a commencé à travailler avec Prasad sur l'étude en tant que chercheur postdoctoral à l'UB.
En raison de cette préoccupation, les meilleures applications in-vivo pour les points quantiques de séléniure de cadmium en médecine peuvent être celles qui utilisent les cristaux dans une capacité limitée, dit Mark Swihart, un troisième coauteur et un professeur de génie chimique et biologique à l'UB. Chirurgie guidée par l'image, qui pourrait impliquer une dose unique de points quantiques pour identifier une tumeur ou une autre zone cible, rentre dans cette catégorie.
