Mentionnez une percée impliquant la technologie "gumbo" dans cette ville, et les gens pensent à une nouvelle tournure du plat local, le ragoût qui est la quintessence de la cuisine du sud de la Louisiane. Mais les présentations scientifiques lors d'une réunion de la plus grande société scientifique du monde cette semaine se concentrent sur ce qui pourrait être une avancée dans le développement de matériaux à base de GUMBOS avec des applications médicales de grande envergure, utilisations électroniques et autres.
Les discussions lors de la 245e réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society se sont concentrées sur ce que les scientifiques appellent un "Groupe de matériaux uniformes à base de sels organiques" (GUMBOS) et les matériaux nanoGUMBOS - des particules si petites que 100, 000 pourrait s'adapter à la largeur d'un cheveu humain.
"Nous pensons que ces GUMBOS représentent une approche vraiment différente de la micro- et nanotechnologie, " a déclaré le professeur Isiah Warner, Doctorat., de la Louisiana State University (LSU) Baton Rouge, qui a dirigé l'équipe scientifique qui a développé le premier GUMBOS il y a cinq ans. « Contrairement à certains produits de la révolution des nanomatériaux et des nanotechnologies, nanoGUMBOS peut être conçu pour des usages spécifiques, plutôt que simplement adapté à un usage particulier après avoir été synthétisé en laboratoire.
Warner a souligné, par exemple, que les scientifiques travaillent sur divers types de nanoparticules à utiliser en nanomédecine, notamment pour diagnostiquer et traiter le cancer. Dans le diagnostic du cancer, des nanoparticules aux propriétés cancérigènes pourraient être injectées à un patient avant un examen médical. Si même une forme précoce de cancer était présente, les particules s'accumuleraient dans le tissu anormal et le rendraient visible pour un diagnostic précoce et les meilleures chances de guérison. Pour traiter la maladie, les nanoparticules s'accumuleraient préférentiellement et ne détruiraient que les cellules anormales, en épargnant aux tissus sains les dommages qui déclenchent les effets secondaires de la chimiothérapie anticancéreuse existante. Warner reconnaît que ses études n'en sont pas encore à ce stade car, à ce jour, toutes leurs études sont basées sur des mesures in vitro et sont toujours en cours d'examen.
Warner a déclaré que la technologie nanoGUMBOS permet aux scientifiques de produire de nouvelles nanoparticules de manière ciblée, de sorte que ces particules soient produites dès le départ pour des utilisations spécifiques. Certains nanomatériaux utilisent déjà cette approche. Cependant, de nombreuses nanoparticules développées jusqu'à présent pour un usage médical, par exemple, doivent être recouverts d'autres matériaux pour fournir la propriété médicinale souhaitée. Avec la technologie GUMBOS, les nanoparticules peuvent avoir la propriété souhaitée incorporée directement dans le nanomatériau, il expliqua. Par exemple, certaines nanoparticules sont utilisées comme véhicule d'administration du médicament. « Nous pouvons fabriquer des nanoGUMBOS qui sont à la fois le médicament et le véhicule d'administration du médicament, " il a dit.
Warner a cité comme exemple un matériau nanoGUMBOS nouvellement développé, avec une demande de brevet provisoire déposée, que son équipe de LSU envisage comme un chef de file dans le développement possible de nouveaux médicaments anticancéreux. À l'aide d'études in vitro, ils terminent des recherches clés pour mieux comprendre comment nanoGUMBOS peut être réglé pour être sélectivement toxique pour les cellules cancéreuses et non toxique pour les cellules normales. Plus de détails sont présentés sur cette technologie lors de cette réunion de l'ACS de la Nouvelle-Orléans.
"Nous avons un matériau qui est normalement toxique à la fois pour les cellules cancéreuses et les cellules normales, " expliqua Warner. " Si nous introduisons ce matériel in vitro dans des cellules normales, ça les tue. Mettez-les en présence de cellules cancéreuses, ça les tue. Cependant, quand nous les convertissons en nos GUMBOS, il ne tue que les cellules cancéreuses. C'est en gros comme ça que ça marche."
En plus des applications biomédicales, les matériaux ont également des utilisations potentielles dans les cellules solaires et comme nanocapteurs et réactifs d'imagerie biomédicale, Warner a souligné. Jusqu'ici, les scientifiques ont fabriqué des nanoGUMBOS sous de nombreuses formes et tailles. Par exemple, ils peuvent être sphériques ou en forme de tiges ou de diamants. Certains nanoGUMBOS peuvent être fluorescents, ou briller, tandis que d'autres sont magnétiques ou conducteurs. Certains peuvent avoir plusieurs propriétés.
Les sels organiques utilisés pour fabriquer les GUMBOS ne sont pas les produits familiers du « sel marin biologique » vendus pour la cuisson et d'autres utilisations. En chimie, un sel est une substance formée lorsqu'un acide neutralise une base. Les substances organiques sont simplement celles qui contiennent du carbone. Un exemple de sel organique est celui qui se forme lorsqu'un acide organique réagit avec une base et la neutralise. Certains sels organiques sont communs, mais invisible, acteurs de la vie de tous les jours. Bitartrate de potassium, par exemple, se forme naturellement sous forme de fermentation du vin, Le salicylate de trolamine est un ingrédient de certains écrans solaires et crèmes cosmétiques pour la peau et le glutamate monosodique est un additif alimentaire utilisé pour rehausser la saveur de certains aliments.
En reconnaissance de son travail sur GUMBOS et sur le développement de nombreuses méthodes innovantes au cours de sa carrière, Warner recevra le 9 avril le prix ACS en chimie analytique parrainé par le Battelle Memorial Institute. Il prononcera également un discours, un tutoriel sur la fabrication et les utilisations potentielles de GUMBOS.
