(Phys.org) -- Quelles voies les nanomédicaments empruntent-ils après avoir été avalés ? Les scientifiques découvrent une voie de recirculation des micelles polymères à l'aide de la microscopie optique non linéaire multimodale.

Les progrès de la nanotechnologie pharmaceutique ont produit des nanoparticules de plus en plus sophistiquées pour l'administration de médicaments. Lorsqu'il est administré par voie orale, intraveineux, voies d'administration oculaire et transcutanée, ces nanoparticules peuvent provoquer une amélioration des performances des médicaments. L'une de ces nanoparticules récemment développées est le Quaternary Ammonium Palmitoyl Glycol Chitosan (GCPQ), une micelle polymère à base de chitosane qui peut être utilisée pour encapsuler des médicaments et améliorer leur absorption orale et leur activité intraveineuse jusqu'à un ordre de grandeur. Malgré son grand potentiel, les mécanismes par lesquels les micelles GCPQ – ou d'autres systèmes de délivrance à base de nanoparticules – interagissent avec les organes à l'échelle cellulaire ne sont pas encore clairs. Cependant, la parfaite connaissance de ces mécanismes est un préalable à une conception rationnelle optimisant leurs performances.

Natalie Laura Garrett et une équipe de scientifiques de l'Université d'Exeter et de l'UCL School of Pharmacy de Londres (Royaume-Uni) ont utilisé la microscopie optique non linéaire multimodale pour étudier ces mécanismes à l'aide de GCPQ deutéré administré par voie orale à des souris.

Ils ont combiné une microscopie cohérente à diffusion Raman anti-Stokes (CARS), La microscopie à génération de seconde harmonique (SHG) et à fluorescence à deux photons (TPF) en tant que méthode multimodale sans marquage. La microscopie CARS présente de nombreux avantages par rapport à l'imagerie conventionnelle, notamment :une pénétration jusqu'à plusieurs centaines de microns de profondeur dans les tissus biologiques; sectionnement optique intrinsèque et haute résolution spatiale; contraste chimiquement spécifique sans étiquette. Lorsqu'il est combiné avec la microscopie CARS, TPF et SHG permettent une visualisation tridimensionnelle détaillée des nanoparticules localisées avec une précision subcellulaire dans un contexte biologique complexe.

La méthode multimodale a été utilisée pour imager trois des organes les plus importants pour l'administration orale de médicaments :le foie, l'intestin et la vésicule biliaire. En faisant cela, ils ont démontré pour la première fois que les nanoparticules de chitosane administrées par voie orale suivent une voie de recirculation à partir du tractus gastro-intestinal via les entérocytes dans les villosités, passent dans la circulation sanguine et sont transportés vers les hépatocytes et les espaces hépatocellulaires du foie puis vers la vésicule biliaire, avant d'être re-libéré dans l'intestin avec la bile. Une telle recirculation peut également améliorer l'absorption du médicament.