De nouvelles nanoparticules de ferrite de manganèse-zinc peuvent potentiellement être utilisées dans le traitement du cancer

Un groupe de scientifiques russes a synthétisé des nanoparticules de ferrite de manganèse-zinc qui peuvent potentiellement être utilisées dans le traitement du cancer. En raison de leurs propriétés magnétiques uniques, les particules peuvent servir de désactivateurs des cellules affectées tout en n'ayant pratiquement aucun impact négatif sur les tissus sains. Les résultats ont été publiés dans le Journal of Sol-Gel Science and Technology.

L'un des objectifs mondiaux les plus importants de la médecine actuelle est de trouver des moyens de lutter contre le cancer. Actuellement, il existe plusieurs types de traitements avec une efficacité différente et divers effets secondaires. Dans la plupart des cas, le traitement a un impact nocif non seulement sur les cellules cancéreuses, mais également sur les tissus sains adjacents ou sur le corps dans son ensemble.

L'hyperthermie par fluide magnétique est une méthode prometteuse qui peut aider à atténuer les effets secondaires du traitement du cancer. Cette méthode consiste à introduire un sol contenant des nanoparticules magnétiques dans une tumeur suivi de son exposition à un champ magnétique variable. Cela provoque le réchauffement des nanoparticules et conduit à la désactivation des cellules cancéreuses. Cependant, la majorité des matériaux utilisés à cet effet sont toxiques pour l'organisme. De plus, les particules continuent de chauffer à des températures relativement élevées, ce qui entraîne de graves dommages aux tissus sains.

Ces problèmes pourraient être résolus par l'application de nanoparticules spéciales qui peuvent changer leurs propriétés magnétiques en fonction de la température. En physique, il existe une notion telle que la température de Curie (également connue sous le nom de point de Curie), qui est la température à laquelle une forte diminution de l'aimantation est observée.

Lorsque la température de Curie est atteinte, un ferromagnétique se transforme en paramagnétique, par conséquent les particules cessent d'être aussi sensibles au champ magnétique et leur échauffement cesse. Lorsque la température redescend, les particules reprennent leur échauffement. Essentiellement, nous observons une autogestion de la température dans une plage étroite. Si nous sélectionnons une composition qui subit une telle transition à la température dont nous avons besoin, alors elle pourrait s'avérer efficace pour l'hyperthermie des fluides magnétiques. « 

Vasilii Balanov, étudiant à la maîtrise à l'Université ITMO et l'un des auteurs de la recherche

En choisissant le matériau, les scientifiques ont opté pour des ferrites – des composés d'oxyde de fer (III) Fe2O3 avec des oxydes d'autres métaux. Généralement, grâce à leurs propriétés, ces matériaux sont largement appliqués dans les technologies informatiques, mais, en fin de compte, ils peuvent également être utilisés à des fins médicales.

« Nous avons pris les particules avec la formule générale Zn (x) Mn (1-x) Fe2O4, dans laquelle le zinc et le manganèse sont sélectionnés dans une certaine proportion », explique Vasilii Balanov. « Ils n'ont pas d'effet toxique sur le corps, et avec le bon rapport de manganèse et de zinc, nous avons pu atteindre une température de Curie dans la plage de 40 à 60 degrés Celsius. Cette température nous permet de désactiver les cellules cancéreuses, simultanément , le contact thermique à court terme est relativement inoffensif pour les tissus sains. « 

À ce jour, les scientifiques ont déjà synthétisé les nanoparticules et étudié leurs propriétés magnétiques. Les expériences ont confirmé que le matériau ne chauffe pas au-dessus de 60 degrés Celsius lorsqu'il est exposé à un champ magnétique variable. Viennent ensuite les expériences sur les cellules vivantes et, si elles réussissent, sur les animaux.

La source:

Référence de la revue:

Balanov, V.A., et al. (2020) Synthèse de (Mn(1−X)ZnX) Fe2O4 nanoparticules pour applications magnétocaloriques. Journal of Sol-Gel Science and Technology. doi.org/10.1007/s10971-020-05237-8.

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