Imagerie neuronale :des points quantiques peuvent être attachés à des protéines sélectionnées. L'imagerie de leur émission en temps réel (traces rouges sur ce cliché) permet d'étudier la diffusion des protéines à l'intérieur des neurones du cerveau. Barre d'échelle :5 microns. Crédit :Modi, S. et al. Nanoéchelle 2018, 10/CC-BY
Les recherches sur les « points quantiques » pour examiner en profondeur les tissus corporels évoluent rapidement, mais plus de travail est nécessaire pour s'assurer qu'ils sont sûrs, selon une revue publiée dans la revue Science et technologie des matériaux avancés .
Les points quantiques sont minuscules, cristaux de taille nanométrique qui peuvent être fabriqués à partir d'une variété d'éléments chimiques et qui peuvent émettre de la lumière de différentes couleurs selon leur taille. Recherche sur leur utilisation pour regarder dans le corps et « voir » les tissus, une variété de techniques collectivement appelées imagerie biologique, évolue rapidement depuis les années 1990.
Les points quantiques qui absorbent et émettent des ondes lumineuses dans le proche infrarouge permettent aux chercheurs d'examiner plus profondément les tissus que jamais auparavant. En effet, la lumière infrarouge se diffuse moins dans le corps humain que les autres longueurs d'onde, fournissant des images plus claires que les techniques d'imagerie fluorescentes conventionnelles.
Des chercheurs de l'Institut national japonais des sciences des matériaux ont examiné les dernières études sur les points quantiques dans le proche infrarouge. Des études ont montré qu'ils peuvent être utilisés pour l'imagerie du corps entier des animaux, ou pour cibler des tissus spécifiques, comme les tumeurs et les ganglions lymphatiques.
Les points quantiques ont été fabriqués à partir d'une variété d'éléments et de leurs composés, dont le séléniure de cadmium (CdSe), tellurure de mercure (HgTe), séléniure de plomb (PbSe), sulfure de plomb (PbS), arséniure d'indium (InAs), ou simplement à partir de silicium (Si) ou de carbone (C), Juste pour en nommer quelques-uns.
Les points quantiques utilisant du cadmium et du plomb sont particulièrement toxiques pour les cellules et les tissus; ces métaux présentent également un risque pour l'environnement. Certains chercheurs ont essayé de réduire la toxicité en utilisant une coque spéciale non toxique, mais ces points quantiques protégés ne sont pas aussi efficaces pour l'imagerie que non revêtus, non toxiques à base de carbone, silicium ou germanium. Les points quantiques de silicium en particulier sont prometteurs car ils sont sûrs et très efficaces pour émettre de la lumière.
L'équipe d'examen soutient que les points quantiques dans le proche infrarouge sont prometteurs pour l'imagerie biologique une fois que les problèmes de sécurité sont résolus. Des méthodes plus efficaces pour leur fabrication sont également nécessaires pour obtenir des rendements plus élevés.