Les nanoparticules dopées aux lanthanides (LnNP) peuvent récolter la lumière proche infrarouge (NIR) pour émettre des photons d'énergie plus élevée (upconversion) ou des photons d'énergie plus faible (downshifting). Dans une étude récente publiée dans ACS Nano , une équipe dirigée par le professeur CHANG Yulei de l'Institut d'optique, de mécanique fine et de physique de l'Académie chinoise des sciences de Changchun a développé une nouvelle nanoparticule photocommutable basée sur les LnNP pour une application antitumorale, qui avait des UV-bleu et NIR-IIb (1525 nm) émission sur laser 980 nm et émission 1525 nm sur laser 800 nm. Les nanoparticules ci-dessus ont ensuite été utilisées pour réaliser une thérapie photodynamique guidée par imagerie (PDT) NIR-IIb (800 nm) en temps réel (980 nm).

Les matériaux photocommutables ont d'importantes perspectives d'application dans des domaines tels que le stockage de données optiques à haute densité, les dispositifs optoélectroniques, la détection et la biomédecine. En 2018, l'équipe du professeur CHANG a développé une nanoparticule de conversion ascendante photocommutable qui a réalisé la photothéranostique de découplage basée sur l'émission de conversion ascendante. Cette nanoparticule peut émettre une fluorescence rouge pour l'imagerie sur un laser à 800 nm et émettre une fluorescence UV-bleue pour la PDT sur un laser à 980 nm et cette étude a confirmé la capacité de la thérapie "off-on" guidée par l'imagerie basée sur la nanoparticule photocommutable.

Par rapport à l'utilisation précédente de la lumière rouge de conversion ascendante pour l'imagerie en temps réel, l'imagerie NIR-IIb (1 525 nm) peut fournir une profondeur de pénétration tissulaire plus profonde, une diffusion plus faible, etc., ce qui améliore encore la clarté de l'imagerie.

Pour obtenir des informations plus complètes sur les tumeurs, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) a été introduite dans la nanoplateforme grâce à un revêtement de phosphate de calcium (CaP) sensible au pH dopé au Mn ²⁺ . Cette structure pourrait améliorer le signal T1-IRM car Mn ²⁺ les ions seraient libérés du CaP dans le microenvironnement tumoral (TME), ce qui pourrait établir la nanoplateforme d'IRM améliorée avec un signal optique fort.

De plus, la PDT associée à la doxorubicine (un médicament chimiothérapeutique) pourrait améliorer l'effet thérapeutique de la tumeur, en particulier la mort cellulaire immunogène (ICD). Les résultats ont montré des effets antitumoraux et d'inhibition des métastases significatifs in vitro et in vivo.

Cette étude fournit une nouvelle stratégie pour la photothéranostic tumorale précise. + Explorer plus loin

L'imagerie de fluorescence basée sur des nanoparticules aide au diagnostic des tumeurs