Des particules de taille nanométrique ont été conçues d'une nouvelle manière pour améliorer la détection des tumeurs dans le corps et dans les tissus de biopsie, une équipe de recherche en Suède rapporte. L'avancée pourrait permettre d'identifier les tumeurs à un stade précoce avec des doses de rayonnement plus faibles.

Afin d'améliorer le contraste visuel des tissus vivants, l'imagerie de pointe repose sur des agents tels que des colorants fluorescents et des biomolécules. Les progrès de la recherche sur les nanoparticules ont élargi la gamme d'agents de contraste prometteurs pour des diagnostics plus ciblés, et maintenant, une équipe de recherche du KTH Royal Institute of Technology a encore élevé la barre encore plus haut. Ils combinent des agents de contraste de fluorescence optique et aux rayons X en un seul activateur pour les deux modes.

Muhammet Toprak, Professeur de chimie des matériaux au KTH, affirme que la synthèse d'agents de contraste introduit une nouvelle dimension dans le domaine de la bio-imagerie aux rayons X. La recherche a été rapportée dans le journal de l'American Chemical Society, ACS Nano .

« Cette conception unique de nanoparticules ouvre la voie au diagnostic in vivo des tumeurs, en utilisant la tomodensitométrie par fluorescence X (XFCT), " dit Toprak.

Il dit que les nouvelles « nanoparticules cœur-coquille » pourraient avoir un rôle à jouer dans le développement de la théranostique, un portemanteau pour la thérapie et le diagnostic, dans lequel, par exemple, des particules uniques chargées de médicament pourraient à la fois détecter et traiter les tissus malins.

L'agent de contraste cœur-écorce tire son nom de son architecture :il est constitué d'un cœur de combinaison de nanoparticules au potentiel préalablement établi en imagerie par fluorescence X, tels que l'oxyde de ruthénium et de molybdène (IV). Ce noyau est enfermé dans une enveloppe composée de silice et de Cy5.5, un colorant émettant de la fluorescence dans le proche infrarouge pour les techniques d'imagerie optique telles que la microscopie optique et la spectroscopie.

Toprak dit que l'encapsulation du colorant Cy5.5 dans la coque de silice améliore la luminosité de l'agent et étend sa photo-stabilité, permettant la double approche d'imagerie optique/rayons X. En outre, la silice offre l'avantage de tempérer les effets toxiques des nanoparticules de noyau.

Des tests avec des souris de laboratoire ont montré que les agents de contraste XFCT permettent de localiser des tumeurs à un stade précoce de quelques millimètres seulement.

Toprak dit que la technologie ouvre la possibilité d'identifier les tumeurs à un stade précoce dans les tissus vivants. C'est parce que la présence de plusieurs agents de contraste augmente les chances que les zones malades apparaissent dans les scans, alors même que la distribution des nanoparticules devient obscurcie par leur interaction avec des protéines ou d'autres molécules biologiques.

« Des nanoparticules de différentes tailles, provenant du même matériau, ne semblent pas être distribués dans le sang aux mêmes concentrations, " Toprak dit. " C'est parce que quand ils entrent en contact avec votre corps, ils sont rapidement enveloppés dans diverses molécules biologiques, ce qui leur donne une nouvelle identité."

Une multitude d'agents de contraste pour XFCT permettrait d'étudier la biodistribution des nanoparticules in vivo utilisant des rayons X à faible dose, il dit. Cela permettrait d'identifier la meilleure taille et la meilleure chimie de surface des nanoparticules pour le ciblage et l'imagerie souhaités de la région malade.