Les nanoparticules biomimétiques (NP) recouvertes de membrane cellulaire ont été largement étudiées en nanomédecine en raison de leurs propriétés uniques telles que l'échappement immunitaire, longue circulation sanguine, reconnaissance moléculaire spécifique et ciblage efficace du cancer, indiquant un grand potentiel dans la thérapie ciblée contre le cancer. Cependant, l'intégrité du revêtement de la membrane cellulaire sur les NPs, une métrique clé liée à la qualité de ces systèmes biomimétiques et à la fonction biomédicale qui en résulte, est restée largement inexplorée. Dans la présente étude, les chercheurs ont développé un test d'extinction de fluorescence pour sonder l'intégrité du revêtement de la membrane cellulaire.

L'étude publiée dans Communication Nature montre que la grande majorité des NP recouvertes de membrane cellulaire n'étaient que partiellement recouvertes lorsque les techniques de revêtement traditionnelles étaient appliquées. L'information est essentielle car le degré de revêtement a un impact sur le devenir biologique des NP. La recherche a été menée à l'Université de Finlande orientale, Département de physique appliquée, dans le groupe de recherche du professeur Vesa-Pekka Lehto.

« Les méthodes actuelles de caractérisation du revêtement de la membrane cellulaire ne sont que qualitatives et ne parviennent pas à évaluer statistiquement le degré et la variabilité du revêtement, " dit Lizhi Liu, le premier auteur de la publication. « Lorsque nous avons appliqué la méthode de quantification développée pour évaluer le succès des protocoles couramment utilisés pour produire des NP entièrement enrobées, nous avons constaté que la fraction ne dépassait jamais 20 %. »

"Notre découverte est une grande surprise pour l'ensemble de la communauté scientifique en nanomédecine car il est généralement admis que le revêtement de la membrane cellulaire est parfait. Malgré le revêtement partiel, les NP biomimétiques pourraient encore être internalisées par les cellules cibles via différentes voies, " dit le Dr Wujun Xu, l'un des auteurs correspondants de l'article. Pour expliquer cela, les auteurs ont proposé un nouveau mécanisme d'entrée endocytaire pour ces NP partiellement revêtues par des simulations informatiques. Spécifiquement, les NP avec un degré d'enrobage élevé (≥ 50 %) sont entrées individuellement dans les cellules, tandis que les NP à faible degré de revêtement ( <50 %) nécessaires pour s'agréger avant l'internalisation.

"La présente étude met en évidence certaines des limites des protocoles actuels de revêtement de membrane cellulaire et motive les efforts pour améliorer les protocoles. La méthode de quantification développée est un outil pratique pour évaluer le succès de ces efforts et établir une norme pour comparer les différentes conceptions de revêtement , ", explique le professeur Vesa-Pekka Lehto.