Les scientifiques de l'Institut indien des sciences (IISc) ont développé une nouvelle approche pour détecter et tuer potentiellement les cellules cancéreuses, en particulier celles qui forment une masse tumorale solide. Ils ont créé des nanoparticules hybrides composées d'or et de sulfure de cuivre qui peuvent tuer les cellules cancéreuses grâce à la chaleur et permettre leur détection à l'aide d'ondes sonores, selon une étude publiée dans ACS Applied Nano Materials. .
La détection et le traitement précoces sont essentiels dans la lutte contre le cancer. Les nanoparticules de sulfure de cuivre ont déjà retenu l'attention pour leur application dans le diagnostic du cancer, tandis que les nanoparticules d'or, qui peuvent être chimiquement modifiées pour cibler les cellules cancéreuses, ont montré des effets anticancéreux. Dans la présente étude, l'équipe IISc a décidé de combiner ces deux nanoparticules hybrides.
"Ces particules ont des propriétés photothermiques, de stress oxydatif et photoacoustiques", explique Jaya Prakash, professeur adjoint au Département d'instrumentation et de physique appliquée (IAP), IISc, et l'un des auteurs correspondants de l'article. doctorat les étudiants Madhavi Tripathi et Swathi Padmanabhan sont les co-premiers auteurs.
Lorsque la lumière est projetée sur ces nanoparticules hybrides, elles absorbent la lumière et génèrent de la chaleur, ce qui peut tuer les cellules cancéreuses. Ces nanoparticules produisent également des atomes d’oxygène singulet toxiques pour les cellules. "Nous voulons que ces deux mécanismes tuent la cellule cancéreuse", explique Jaya Prakash.
Les chercheurs affirment que les nanoparticules peuvent également aider à diagnostiquer certains cancers. Les méthodes existantes telles que les tomodensitogrammes et IRM autonomes nécessitent des professionnels en radiologie qualifiés pour déchiffrer les images. La propriété photoacoustique des nanoparticules leur permet d'absorber la lumière et de générer des ondes ultrasonores, qui peuvent être utilisées pour détecter les cellules cancéreuses avec un contraste élevé une fois que les particules les atteignent.
Les ondes ultrasonores générées par les particules permettent une résolution d’image plus précise, car les ondes sonores se dispersent moins lorsqu’elles traversent les tissus que la lumière. Les scans créés à partir des ondes ultrasonores générées peuvent également offrir une meilleure clarté et peuvent être utilisés pour mesurer la saturation en oxygène dans la tumeur, améliorant ainsi leur détection.
"Vous pouvez intégrer cela aux systèmes de détection ou de traitement existants", explique Ashok M Raichur, professeur au Département de génie des matériaux et autre auteur correspondant. Par exemple, les nanoparticules peuvent être déclenchées pour produire de la chaleur en les éclairant à l'aide d'un endoscope généralement utilisé pour le dépistage du cancer.
Les nanoparticules développées précédemment ont des applications limitées en raison de leur grande taille. L’équipe IISc a utilisé une nouvelle méthode de réduction pour déposer de minuscules graines d’or sur la surface du sulfure de cuivre. Les nanoparticules hybrides résultantes, d'une taille inférieure à 8 nm, peuvent potentiellement voyager facilement à l'intérieur des tissus et atteindre les tumeurs.
Les chercheurs pensent que la petite taille des nanoparticules leur permettrait également de quitter naturellement le corps humain sans s'accumuler, bien que des études approfondies doivent être menées pour déterminer si elles peuvent être utilisées en toute sécurité à l'intérieur du corps humain.
Dans la présente étude, les chercheurs ont testé leurs nanoparticules sur des lignées cellulaires du cancer du poumon et du cancer du col de l’utérus en laboratoire. Ils prévoient désormais d'exploiter les résultats pour le développement clinique.
Plus d'informations : Madhavi Tripathi et al, Synthèse galvanique à médiation par graines de nanohybrides CuS-Au pour applications photo-théranostiques, Nanomatériaux appliqués par ACS (2023). DOI :10.1021/acsanm.3c02405
Fourni par l'Institut indien des sciences
