Chercheurs de l'Université Aalto, Finlande, ont développé des nanomatériaux anticancéreux en simulant la chimie dynamique induite par les volcans de l'océan profond. Le nouveau procédé permet de fabriquer des nanoclusters de peroxyde de zinc d'une manière respectueuse de l'environnement sans l'utilisation de produits chimiques supplémentaires. Les nanoparticules de peroxyde de zinc telles que synthétisées peuvent être utilisées comme outil pour le traitement du cancer et contre d'autres maladies complexes.

Les chercheurs ont créé ces nanoclusters sur mesure en utilisant l'effet Leidenfrost. C'est un événement couramment observé dans la cuisine pendant la cuisson :les gouttelettes sur une plaque chauffante flotteront au-dessus de la surface au lieu d'entrer en contact physique. Dans l'effet Leidenfrost, un liquide proche d'un objet beaucoup plus chaud que le point d'ébullition du liquide produit une couche de vapeur isolante, empêchant le liquide de bouillir rapidement. Près des portes du volcan au fond de l'océan, ou dans des conditions particulières en laboratoire, la couche de vapeur peut couvrir une grande surface sans s'éloigner de la surface, tout en faisant en sorte que les molécules du liquide ci-dessus se comportent de manière exceptionnelle.

"La chimie sous-marine dynamique vue dans la nature est une source d'inspiration pour la prochaine génération de nanochimie respectueuse de l'environnement. Dans ce contexte, la synthèse verte de nanoparticules adaptées à la taille d'une manière facile et évolutive via un processus dynamique n'a pas été introduite jusqu'à présent, " explique le professeur Mady Elbahri à l'Université Aalto. "Nous démontrons la chimie dynamique de Leidenfrost se produisant dans une zone confinée sous-marine surchauffée comme un nouvel outil pour la création personnalisée de nanoclusters de peroxyde de zinc. La nature hydrodynamique du phénomène assure l'éruption des nanoclusters vers une région beaucoup plus froide, donnant lieu à la croissance de monodisperse, nanoclusters sur mesure."

"Notre étude peut ouvrir la voie à une synthèse durable de particules monodispersées, " dit Ramzy Abdelaziz, chercheur postdoctoral au groupe Elbahri et co-auteur de l'étude.

D'un point de vue biomédical, les peroxydes agissent comme un fournisseur d'oxygène, et peut donc être exploité dans le traitement d'une grande variété de maladies induites par des cellules anaérobies et même cancéreuses.

"Nos nanoparticules ont été étudiées en termes d'effet cytotoxique sur les cellules en suspension et adhérentes pour prouver leur applicabilité en tant que nanothérapie anticancéreuse, " dit Duygu Disci-Zayed, un ancien membre du groupe de recherche.

Après avoir synthétisé les particules de ZnO2 monodispersées, les chercheurs ont réalisé une série d'expériences initiales pour déterminer l'impact de ces nanoparticules sur les cellules cancéreuses et normales. Selon leur étude, Les nanoparticules de ZnO2 ont le potentiel de tuer les cellules tumorales par des mécanismes apoptotiques et non apoptotiques.

L'étude a été publiée aujourd'hui dans Communication Nature .