Les nanofleurs d'or cultivées dans du jus de carambole sont des agents prometteurs pour la thérapie photothermique du cancer. Lorsqu'il est injecté dans une tumeur et irradié avec une lumière laser proche infrarouge, les nanofleurs se réchauffent et tuent les cellules cancéreuses qui les entourent.

Bien que la thérapie photothermique soit une idée établie, les agents développés jusqu'à présent ont eu des inconvénients, explique Enyi Ye de l'Institut A*STAR de recherche et d'ingénierie des matériaux, qui a codirigé les travaux en cours. Le défi est d'atteindre une efficacité élevée, stabilité et biocompatibilité dans un même nanocristal, qui sont tous liés à la façon dont les nanocristaux sont cultivés.

La forme d'un nanomatériau dicte sa capacité à capturer la lumière. Lors de la synthèse des nanocristaux, lorsque des ions d'or sont mélangés avec un agent réducteur pour précipiter la formation de cristaux, des produits chimiques appelés agents de coiffage peuvent être ajoutés pour diriger la croissance des cristaux.

"Les agents de coiffage se fixeront sur différentes facettes des noyaux des nanocristaux, " dit Ye. " Ils régulent la croissance du cristal et stabilisent les nanocristaux finaux. " Cependant, les agents de coiffage conventionnels ne sont pas biocompatibles, ils doivent donc être éliminés avant que les nanocristaux ne soient utilisés pour la thérapie. Suppression, cependant, peut être difficile et peut endommager la forme du nanocristal, altérant son absorption lumineuse.

Ye et ses collègues ont essayé une approche alternative « verte », en utilisant un matériau naturel qu'ils espéraient contenir l'équivalent biologique des agents de coiffage. Cela annulerait la nécessité d'éliminer les composés avant l'injection de nanocristaux dans le patient.

"J'ai choisi le jus de carambole car il est disponible en permanence dans les zones tropicales, et parce que la carambole est riche en vitamine C, qui sert d'agent réducteur, et antioxydants polyphénoliques, " dit Ye. Comme l'équipe l'avait prédit, la vitamine C a initié et dirigé la croissance des nanocristaux, et les composés polyphénoliques ont joué le rôle d'agents de coiffage, enrober les nanocristaux en forme de fleur d'un stabilisant, surface biocompatible.

Les nanofleurs d'or ont montré une forte absorption de la lumière proche infrarouge, et n'étaient pas toxiques pour les cellules. Lorsque la lumière laser proche infrarouge de 808 nanomètres a été projetée sur des cellules mélangées à des nanofleurs, 30 secondes d'illumination ont tué chaque cellule dans le spot laser. Dans des tests avec des souris, les tumeurs des animaux traités par photothermie ont progressivement disparu, tandis que chez les animaux recevant uniquement une irradiation laser, ou injection de nanofleur seule, la tumeur a continué sa croissance rapide.

L'équipe prévoit maintenant de mener la recherche dans deux directions, dit Ye. « Nous continuerons à développer des méthodes vertes pour préparer des nanocristaux multifonctionnels. Nous aimerions également exploiter davantage les applications pratiques des nanofleurs d'or dans des domaines tels que la cicatrisation des plaies et le contrôle des infections bactériennes, " il dit.