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Quantum dot : un nouvel agent d’imagerie prometteur


Les marqueurs d’imagerie optique aujourd’hui utilisés pèchent par leur courte durée de vie. Les chercheurs développent des nanocristaux fluorescents (quantum dots) pour prendre le relai. Une équipe du CEA-iBiTec-S, en collaboration avec le CEA-I2BM et l’ESPCI*, a mis au point une nouvelle chimie de surface de ces nanoparticules particulièrement performante.​

Publié le 19 mai 2013

Le recours aux fluorophores** organiques comme agents d’imagerie constitue une alternative à l’utilisation d’isotopes radioactifs. Mais sous l’action de la lumière, ces fluorophores blanchissent rapidement, parfois en quelques secondes, et deviennent invisibles. Les quantum dots (QD), des cristaux de taille nanométrique, pourraient devenir la prochaine génération d’agents d’imagerie. Ils possèdent des propriétés de fluorescence remarquables et restent opérationnels d’une à plusieurs heures. Ils sont constitués d’un cœur métallique mixte (ex. indium, cuivre, ..), entouré d’une ou plusieurs couches de surfaces biocompatibles, permettant leur administration in vivo. Mais cet habillage est souvent perdu. Les QD, devenus peu solubles, sont alors moins mobiles, ce qui favorise leur agrégation, diminuant ainsi leur efficacité et augmentant le risque de toxicité.

Des chercheurs du CEA-iBiTec-S ont développé un autre enrobage biocompatible, particulièrement performant. Ce nouveau système mono-couche s’ancre solidement à la surface du cœur métallique. De plus, des chaînes de molécules de polyéthylène glycol rendent ces nanocristaux «furtifs», c’est à dire invisible vis-à-vis des défenses de l’organisme. Ils peuvent alors naviguer dans le sang sans être détruit par le système immunitaire. Des premières images du corps entier d’une souris ont été obtenues, permettant de visualiser l’ensemble du système sanguin. Les chercheurs ont vérifié que les QD ne s’accumulent pas préférentiellement dans les organes. En fin de parcours, ils transitent par le foie ce qui laisse entrevoir une élimination par les voies naturelles. Ces résultats permettent d’envisager une utilisation plus large de ce type d’enrobage pour la biocompatibilisation de systèmes nanoparticulaires variés.


* Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris.

** Substance chimique capable d’émettre de la lumière de fluorescence après excitation.

 

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