Des nanoparticules spéciales pourraient un jour améliorer les techniques d’imagerie modernes. Développées par des chercheurs de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU), les propriétés de ces nanoparticules uniques changent en réaction à la chaleur. Lorsqu'elles sont combinées avec un colorant intégré, les particules peuvent être utilisées en imagerie photoacoustique pour produire des images internes tridimensionnelles haute résolution du corps humain, rapporte l'équipe dans la revue Chemical Communications. .
Les chercheurs ont développé ce que l’on appelle des nanoparticules à chaîne unique (SCNP), constituées d’une seule chaîne moléculaire et mesurant seulement trois à cinq nanomètres. Des colorants peuvent être incorporés dans ces minuscules capsules.
"Nos SCNP ont des propriétés thermosensibles uniques car leur structure change lorsqu'elle est exposée à la chaleur. En fonction de la température, les particules peuvent adopter une structure compacte ou ouverte. Le comportement des substances encapsulées change également", explique le professeur chimiste Wolfgang Binder de MLU, qui a dirigé l'étude en collaboration avec le professeur de physique médicale Jan Laufer et le pharmacien Karsten Mäder.
Pour l’étude, l’équipe a incorporé des colorants spéciaux dans les SNCP qui pourraient ensuite être utilisés en imagerie photoacoustique. Dans ce type de méthode, les impulsions laser sont dirigées vers le tissu examiné. Là, l'énergie de la lumière est convertie en ondes ultrasonores, les tissus se réchauffent et les propriétés des nanoparticules changent.
Lorsque les ondes ultrasonores sont mesurées à l’extérieur de l’organisme, des images tridimensionnelles peuvent être créées, montrant principalement des réseaux de vaisseaux sanguins. Selon les chercheurs, les particules créent un riche contraste optique qui peut être utilisé, par exemple, pour examiner de plus près les tumeurs.
L’équipe a également étudié le fonctionnement des particules dans des cultures cellulaires afin de mieux comprendre si et comment elles agissent dans le corps humain. Ceci est crucial si les particules doivent être utilisées dans des applications biomédicales. Les nouvelles particules se sont très bien comportées dans tous les tests effectués par l'équipe.
"Notre travail constitue une étape importante dans le développement de SCNP thermosensibles, qui pourraient améliorer l'exactitude et la précision de l'imagerie diagnostique", conclut Binder.
Plus d'informations : Justus F. Thümmler et al, Gonflement thermosensible de nanoparticules photoacoustiques à chaîne unique, Chemical Communications (2023). DOI :10.1039/D3CC03851C
Informations sur le journal : Communications chimiques
Fourni par l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg
