La recherche sur les nanoparticules est énorme. C'est-à-dire, l'étude des nanoparticules, des objets très minuscules qui agissent comme une unité avec des propriétés spécifiques, est un domaine d'étude très populaire. Avec des implications dans de nombreuses voies de la science, de la biomédecine à la recherche laser, l'étude de la façon de créer des nanoparticules avec des propriétés souhaitables devient de plus en plus importante. Maria Benelmekki et des chercheurs de l'unité Nanoparticles by Design de Mukhles Sowwan ont récemment fait une percée dans la synthèse de nanoparticules pertinentes sur le plan biomédical. Ils ont publié leurs découvertes dans la revue Nanoéchelle .

Les nanoparticules peuvent être utilisées en médecine pour l'imagerie lors du diagnostic et du traitement. D'autres applications incluent l'administration ciblée de médicaments et la cicatrisation des plaies. Cependant, la création de nanoparticules à utiliser en biomédecine présente de nombreux défis. Actuellement, les nanoparticules sont principalement fabriquées à l'aide de produits chimiques, ce qui est un problème lors de leur utilisation à des fins médicales car ces produits chimiques peuvent être nocifs pour le patient. Des problèmes supplémentaires sont que le processus de fabrication prend plusieurs étapes, la taille des particules est difficile à contrôler et les particules ne peuvent survivre au stockage que pendant une durée relativement courte. Benelmekki et ses collègues ont créé des nanoparticules ternaires biocompatibles, c'est-à-dire qu'ils se composent de 3 parties qui présentent chacune une propriété utile, et l'ont fait sans l'utilisation de produits chimiques. La nouvelle méthode permet de manipuler facilement la taille des particules pour les adapter à une variété d'utilisations en une seule étape. Les chercheurs ont également développé une méthode qui offre une meilleure stabilité pour un stockage plus long.

Les nanoparticules de l'étude sont constituées d'un noyau de fer et d'argent. Ces deux éléments leur confèrent deux propriétés importantes; ils sont magnétiques et peuvent être imagés. Le fer les rend magnétiques, permettant aux chercheurs de les déplacer. L'argent est excellent pour l'imagerie car l'excitation de l'argent crée un signal de détection plus important que la particule elle-même, ce qui signifie qu'il peut être visualisé avec des appareils de microscopie ou d'imagerie médicale conventionnels malgré sa petite taille. La troisième partie des nanoparticules est une coque en silicium, qui entoure le noyau fer-argent. Le silicium est biocompatible, ce qui signifie qu'il peut entrer dans un patient sans créer de complications, il empêche le noyau de se décomposer et il peut être facilement manipulé pour une utilisation dans une variété d'applications biomédicales. En outre, les nanoparticules ont également un comportement superparamagnétique, ce qui signifie qu'ils ne sont magnétiques que lorsqu'un champ magnétique est appliqué, leur propriété magnétique est donc inductible.

La capacité de créer facilement stable, des nanoparticules de taille personnalisable avec de multiples fonctionnalités, sans utilisation de produits chimiques, en une seule étape, est une percée passionnante. Tout ce travail a été possible grâce à la grande expertise des membres de l'unité en science des matériaux, et leurs aptitudes à travailler dans un environnement multidisciplinaire. Les implications du travail sont potentiellement vastes. Benelmekki dit, « Les nanoparticules ternaires peuvent être utilisées dans différentes applications, comme un agent de contraste en IRM, capteurs biomagnétiques, l'hyperthermie pour le traitement du cancer et l'administration et la transfection magnétiquement ciblées. des nanoparticules conçues ici à l'OIST feront partie du traitement.