Chaque système biologique est naturellement équipé d'un mécanisme de défense pour se protéger contre les changements anormaux causés par des facteurs locaux, environnemental, ou altération biochimique. Les globules blancs (WBC) jouent le rôle d'un tel «soldat» dans notre réponse immunitaire. Un type de GB, connu sous le nom de macrophages, est le combattant le plus efficace et le plus spécialisé puisqu'il est simultanément doté du pouvoir d'identification sélective et d'élimination des envahisseurs étrangers, ainsi que le pouvoir de réparer les plaies. En fonction de leur répartition du travail, les macrophages sont principalement composés de deux types, M1 et M2. Les cellules M1 agissent comme le « tueur professionnel », tandis que les cellules M2 sont plus concentrées sur l'activité de guérison.

En temps normal, situation saine, le système immunitaire maintient un bon équilibre entre les cellules M1 et M2. Mais dans des conditions pathologiques comme bactériennes, infections virales ou parasitaires, ou des inflammations pour l'athérosclérose, cancer, ou l'arthrite, l'équilibre entre M1 et M2 s'en trouve affecté, et selon la crise, un changement particulier dans la population M1 ou M2 se produit. Si de tels changements pouvaient être surveillés, cela conduirait à des diagnostics et à une prédiction faciles des problèmes de santé. Il n'y a actuellement aucun outil qui peut fournir une détection facile des cellules M1/M2 directement à partir d'un fluide tissulaire ou d'un échantillon de sang d'une manière sans marquage sans marquage fluorescent.

Dans une étude qui vient de paraître dans la revue Lettres nano , des chercheurs de l'Université Bar-Ilan en Israël ont montré une solution simple à ce problème à l'aide de l'effet de diffusion des nanotiges d'or (GNR). Les nanoparticules à base d'or sont bien connues pour leurs propriétés optiques importantes avec des effets d'absorbance et de diffusion élevés. En manipulant l'effet de diffusion et en ajustant le revêtement de surface des GNR, les chercheurs ont pu identifier des changements dans la propriété optique des macrophages M1 et M2 et les utiliser comme paramètre pour surveiller les changements physiologiques.

Les chercheurs ont utilisé le cytomètre en flux (FCM) pour capturer les changements dans la granularité des cellules afin d'identifier les macrophages chargés de GNR et de déterminer la diffusion spécifique des GNR. Le FCM est généralement utilisé pour identifier une population particulière de cellules marquées par fluorescence, mais dans ce cas, il a été utilisé dans la détection sans marqueur basée uniquement sur la diffusion provenant des GNR. Avec cette méthode unique, les chercheurs ont observé qu'un type de revêtement de GNR présentait une plus grande sélectivité envers les cellules M2 que M1.

"Notre approche consistant à utiliser la diffusion des GNR pour identifier les macrophages M1 et M2 ouvre une nouvelle stratégie dans les identifications cellulaires à l'aide de la FCM à l'aide d'une diffusion accrue des nanoparticules internalisées, " dit le Dr Ruchira Chakraborty, chercheur principal au laboratoire du professeur Dror Fixler à la faculté d'ingénierie Kofkin de l'université Bar-Ilan et à l'institut de nanotechnologie et des matériaux avancés. « La poursuite du développement de cette technique nous conduira à construire un nouveau point de soins ou un outil de biopsie qui peut prédire les stades de manifestation de maladies comme le cancer, athérosclérose, et la fibrose uniquement à partir des fluides tissulaires simples ou des échantillons de sang, " dit le professeur Dror Fixler, Directeur de l'Institut Bar-Ilan Nano, qui a dirigé l'étude en coopération avec le professeur Ran Kornowski et le Dr Dorit Leshem de l'hôpital Beilinson.