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Les nanomatériaux trouvent de plus en plus d'applications médicales. Parfois capables de remplir plusieurs rôles à la fois, ils offrent une flexibilité essentielle au développement de traitements personnalisés. Des chercheurs du CNRS et de l'Université de Strasbourg ont ainsi conçu une nouvelle classe de nanocomposites à base de carbone et de silice poreuse, qui relâchent sur commande des molécules antitumorales sous l'action de la lumière (proche infrarouge). Ces travaux, publiés dans la revue Advanced Functional Materials, ouvrent des possibilités pour des traitements finement contrôlés et multiples, comme l'association de la photothermie à la chimiothérapie.
Principe de la photothermie couplée à la délivrance de médicaments: le rayonnement infrarouge, en excitant le matériau carboné, permet de libérer les molécules contenues dans le nanomatériau.
© Advanced Functional Materials
La médecine s'intéresse au vaste panel de propriétés des nanomatériaux, afin d'imaginer des solutions si précisément ajustables qu'elles deviennent personnalisables. Mieux encore, certains matériaux remplissent plusieurs fonctions à la fois. Des chercheurs de l'Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (IPCMS, CNRS/Université de Strasbourg) et de l'Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (ICPEES, CNRS/Université de Strasbourg) ont ainsi développé une nouvelle classe de nanocomposites carbonés qui relâchent sur commande une molécule antitumorale, tout en servant à l'imagerie médicale.
Ces matériaux sont composés de nanotubes de carbone et de feuilles de graphène, déjà démontrés très prometteurs in vivo pour différentes techniques d'imagerie biomédicale: fluorescence, Raman et photoacoustique. Le tout est recouvert d'une couche de silice poreuse, dont les pores abritent ici un médicament qui empêche le développement des cellules cancéreuses. Le nanomatériau peut en transporter jusqu'à plus de 50 % de sa masse initiale. Il libère le médicament sous lumière infrarouge, par action photothermique. Les chercheurs ont également montré que le phénomène se produisait dans un milieu à pH acide faible, ce qui correspond par exemple aux conditions extracellulaires des tumeurs. Ces nanocomposites pourraient s'inscrire dans des échafaudages biomédicaux, des structures nanométriques capables d'agir sur différents tissus.
Référence:
C. Wells, O. Vollin-Bringel, V. Fiegel, S. Harlepp, B. Van der Schueren, S. Bégin-Colin, D. Bégin, D. Mertz
Engineering of Mesoporous Silica Coated Carbon-Based Materials Optimized for an Ultrahigh Doxorubicin Payload and a Drug Release Activated by pH, T, and NIR-light
Adv. Funct. Mater. – Février 2018
DOI: 10.1002/adfm.201706996
Contacts:
- Damien Mertz - IPCMS - damien.mertz at ipcms.unistra.fr
- Dominique Bégin - ICPEES - dominique.begin at icpees.unistra.fr
- Sophie Félix - Chargée de communication - inc.communication at cnrs.fr
- Stéphanie Younès - Responsable Communication - inc.communication at cnrs.fr
- Christophe Cartier dit Moulin - INC & Institut parisien de chimie moléculaire - inc.communication at cnrs.fr
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