Les nanotechnologies sont devenues une part croissante de la recherche médicale ces dernières années, avec des scientifiques travaillant fébrilement pour voir si de minuscules particules pourraient révolutionner le monde de l'administration de médicaments.

Mais de nombreuses questions demeurent sur la manière de transporter efficacement ces particules et les médicaments associés vers les cellules.

Dans un article publié aujourd'hui dans Rapports scientifiques , Steven Lenhert, professeur agrégé de sciences biologiques à l'USF, fait un pas en avant dans la compréhension des nanoparticules et de la meilleure façon de les utiliser pour administrer des médicaments.

Après avoir mené une série d'expériences, Lenhert et ses collègues ont découvert qu'il pourrait être possible d'augmenter l'efficacité d'un médicament entrant dans les cellules cibles via une nanoparticule.

« Nous pouvons améliorer la façon dont les cellules les assimilent et rendre plus de médicaments plus puissants, " a déclaré Lenhert.

Initialement, Lenhert et ses collègues de l'Université de Toronto et du Karlsruhe Institute of Technology voulaient voir ce qui se passait lorsqu'ils encapsulaient des nanoparticules de silicium dans des liposomes - ou de petits sacs sphériques de molécules - et les livraient aux cellules HeLa, un modèle de cellule cancéreuse standard.

L'objectif initial était de tester la toxicité des nanoparticules à base de silicium et de mieux comprendre son activité biologique.

Le silicium est une substance non toxique et possède des propriétés optiques bien connues qui permettent à leurs nanostructures d'apparaître fluorescentes sous une caméra infrarouge, où le tissu serait presque transparent. Les scientifiques pensent qu'il a un énorme potentiel en tant qu'agent d'administration de médicaments ainsi qu'en imagerie médicale.

Mais il y a encore des questions sur le comportement du silicium à une si petite taille.

"Les nanoparticules changent de propriétés à mesure qu'elles deviennent plus petites, donc les scientifiques veulent comprendre l'activité biologique, " Lenhert a déclaré. "Par exemple, comment la forme et la taille affectent-elles la toxicité ? »

Les scientifiques ont découvert que 10 des 18 types de particules, allant de 1,5 nanomètres à 6 nanomètres, étaient significativement plus toxiques que les mélanges bruts de la matière.

En premier, les scientifiques pensaient que cela pourrait être un revers, mais ils ont ensuite découvert la raison des niveaux de toxicité. Les fragments les plus toxiques présentaient également une absorption cellulaire accrue. Cette information est plus précieuse à long terme, Lenhert a dit, car cela signifie qu'ils pourraient potentiellement modifier les nanoparticules pour améliorer la puissance d'un traitement donné.

Les travaux ouvrent également la voie aux chercheurs pour cribler des bibliothèques de nanoparticules pour voir comment les cellules réagissent.

« C'est une étape essentielle vers la découverte de nouvelles thérapies basées sur les nanotechnologies, " Lenhert a déclaré. " Il y a un grand potentiel ici pour de nouvelles thérapies, mais nous devons d'abord pouvoir tout tester."