Une nouvelle technique en chimie pourrait ouvrir la voie à la production de nanoparticules uniformes à utiliser dans les systèmes d'administration de médicaments.

Les scientifiques étudient depuis plusieurs décennies comment mieux utiliser les nanoparticules en médecine. Nettement plus petit qu'une cellule moyenne, les nanoparticules ont une taille plus similaire aux protéines. Cela les rend bons pour interagir avec les biomolécules et transporter les molécules médicamenteuses attachées à leur surface à travers les membranes cellulaires.

À ce jour, cependant, seule une poignée de médicaments à base de nanoparticules ont réussi à atteindre la clinique. Cela est dû aux défis liés au contrôle de la taille et de la forme des nanoparticules et à la compréhension complète de la manière dont ces variables affectent le comportement des particules dans le corps.

Dans une nouvelle étude, Publié dans Communication Nature , des chercheurs de l'Université de Birmingham et de l'Université de Bath ont démontré une technique qui permettra aux chimistes de contrôler plus étroitement la taille et la forme des nanoparticules.

Dr Tom Wilks, à l'École de chimie de l'Université de Birmingham, est l'un des principaux auteurs de l'étude. Il explique :« Si vous changez la forme d'une nanoparticule de, par exemple, une forme sphérique à cylindrique, d'autres ont montré que cela peut avoir un effet dramatique sur la façon dont il interagit avec les cellules du corps, et comment il est distribué dans le corps. En étant capable de contrôler la taille et la forme, nous pouvons commencer à concevoir et tester des nanoparticules qui sont exactement adaptées à une fonction prévue."

Actuellement, pour produire des nanoparticules de forme différente pour l'administration de médicaments, les scientifiques doivent développer une synthèse chimique sur mesure pour chacune, ce qui peut être laborieux, processus long et coûteux.

La technique développée par les chercheurs de Birmingham offre un moyen trompeusement simple de rationaliser ce processus. L'équipe a commencé avec une nanoparticule de base, en polymère, et ajouté un deuxième polymère en solution. Les polymères sont conçus de manière à vouloir se lier les uns aux autres, ainsi le deuxième polymère est enfoncé dans le coeur de la nanoparticule, l'obligeant à s'étendre. La taille et la forme exactes de la nanoparticule sont ensuite déterminées simplement par la quantité de deuxième polymère ajoutée.

"La manière précise dont ces polymères ont été conçus et le contrôle que nous avons sur la quantité de deuxième polymère ajoutée signifie que nous pouvons prédire avec précision la forme de la nanoparticule, et avoir un haut degré de contrôle sur sa taille, " explique le Dr Wilks.

L'équipe pense que le processus pourrait également être reproduit avec d'autres polymères, ce qui signifie que le processus pourrait être adapté pour un certain nombre d'applications impliquant des nanoparticules, de la photonique aux piles à combustible.

« C'est une première étape importante pour pouvoir exploiter efficacement les nanoparticules pour une multitude d'applications, mais il y a encore beaucoup de questions auxquelles répondre, " dit le Dr Wilks. " Par exemple, dans le domaine de l'administration de médicaments, nous devons en savoir beaucoup plus sur ce qui se passerait une fois que les molécules médicamenteuses seraient introduites dans nos nanoparticules, ainsi que la façon dont les tailles et les formes des nanoparticules peuvent être optimisées pour différentes utilisations."