Un groupe international de chercheurs de NUST MISIS et de l'Université de Clemson (Clemson, U.S.) a proposé une nouvelle méthode de production de nanoparticules d'or basée sur la synthèse sous l'influence du rayonnement ultraviolet. La méthode exclut l'utilisation d'agents chimiques agressifs et les nanoparticules obtenues sont sans danger pour le corps et peuvent être utilisées pour le diagnostic et le traitement du cancer. Les résultats sont publiés dans la revue scientifique internationale Sciences des biomatériaux .

Le cancer reste l'une des causes de décès les plus courantes dans le monde. Par conséquent, les chercheurs ne cessent de chercher des moyens de diagnostiquer et de traiter le cancer, y compris celles liées à l'utilisation des nanotechnologies de plus en plus répandues de nos jours.

Les nanoparticules d'or sont utilisées dans le processus de catalyse, en électronique, cellules solaires, mais ils sont du plus grand intérêt pour la biomédecine. Leur avantage important est une combinaison de propriétés nécessaires à la soi-disant bio-imagerie, C'est, un diagnostic détaillé de la tumeur et un traitement ultérieur.

Les nanoparticules d'or sont couramment utilisées comme agents de bio-imagerie en tomodensitométrie. La thérapie tumorale utilisant des nanoparticules d'or peut être réalisée par la thérapie dite photothermique, lorsque les particules s'accumulent d'abord dans la tumeur puis se réchauffent sous l'influence d'un champ externe et détruisent les cellules cancéreuses.

Les procédés existants de production de nanoparticules d'or nécessitent généralement l'utilisation d'agents chimiques assez agressifs, ce qui complique leur utilisation ultérieure en biomédecine ou nécessite plusieurs étapes de synthèse, ce qui rend la production plus chère.

Dans leur travail, des scientifiques de la NUST MISIS et de l'Université de Clemson proposent une nouvelle méthode « écologique » pour produire des nanoparticules d'or, dans lequel le sel d'or HAuCl4 est mélangé avec un copolymère constitué d'acide polylactique-polyéthylène glycol en présence d'alcool polyvinylique et d'un photoinitiateur spécial Irgacure. La nouvelle technologie élimine l'utilisation de substances agressives et d'agents chimiques toxiques pour un organisme vivant.

"Malgré une longue liste de composants un peu effrayante, tous sont hautement biocompatibles et sont activement utilisés en biomédecine, " dit Roman Akasov, chercheur associé au Laboratoire des nanomatériaux biomédicaux NUST MISIS, l'un des co-auteurs de cet ouvrage. - Le mélange obtenu est mélangé sous l'action des ultrasons, formant une double émulsion eau-huile-eau. Ensuite, il peut être irradié avec de la lumière ultraviolette, à la suite de quoi des nanoparticules d'or sont formées dans la solution. Dans ce cas, les particules sont entourées d'un polymère, ce qui leur confère des propriétés de biocompatibilité et de stabilité en solutions aqueuses. Dans ce cas, l'émulsion passe du blanchâtre transparent au rouge, qui est un indicateur de photopolymérisation réussie. La taille des particules dans nos expériences était d'environ 100 nanomètres, qui convient aux applications biomédicales, et les particules n'étaient pas toxiques pour les cellules."

Dans le travail, les auteurs ont également pu montrer que des nanoparticules d'or s'accumulent dans le cytoplasme des cellules, à la fois le gliome tumoral et les cellules immunitaires - les macrophages. Cela ouvre la possibilité d'un diagnostic et d'un traitement individuels des tumeurs. À l'avenir, il est prévu de modifier la surface des nanoparticules avec des molécules spéciales pour trouver une tumeur dans le corps. Cependant, les chercheurs offrent une autre option pour utiliser leur méthode :en tant que bioconstructeur.

Les émulsions obtenues peuvent être introduites dans la cellule ou même le corps avant même l'étape de photopolymérisation (le processus de synthèse de polymère sous l'influence de la lumière) et synthétisées en nanoparticules d'or directement dans le tissu à l'étude. De plus, les propriétés des nanoparticules obtenues permettront d'analyser les caractéristiques du milieu de vie dans lequel elles se trouvent, qui peut être un outil important pour étudier la biologie de la cellule et les processus qui s'y déroulent.

Actuellement, le groupe poursuit une série d'expériences en laboratoire dans le cadre de la phase de recherche préclinique.