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Chirurgie esthétique

Des nanofils de fer à noyau magnétique peuvent être utilisés pour l'imagerie médicale non invasive

Les cellules vivantes à l'intérieur du corps peuvent être placées sous surveillance – leur localisation et leur migration sont suivies de manière non invasive en temps réel sur plusieurs jours – en utilisant une nouvelle méthode développée par des chercheurs du KAUST.

La technique utilise des nanofils de fer à noyau magnétique-coquille comme agents de contraste non toxiques, qui peuvent être implantés dans des cellules vivantes, éclairant l'emplacement de ces cellules à l'intérieur d'un organisme vivant lorsqu'ils sont numérisés par imagerie par résonance magnétique (IRM). La technique pourrait avoir des applications allant de l'étude et du traitement du cancer au suivi des traitements médicaux sur cellules vivantes, tels que les thérapies à base de cellules souches.

Jürgen Kosel et son équipe ont récemment montré que les nanofils de fer cœur-coquille pouvaient tuer sélectivement les cellules cancéreuses avec une attaque combinée, délivrant un médicament anticancéreux dans les cellules cibles tout en perforant la membrane cellulaire et en libérant des bouffées de chaleur. Maintenant, en collaboration avec des chercheurs du CIC biomaGUNE à San Sebastian, en Espagne, l'équipe a montré que le même type de noyau de fer, des nanofils de coquille d'oxyde de fer, peut être utilisé pour l'imagerie médicale non invasive. Les nanofils pourraient potentiellement être utilisés comme agents « théranostiques », capables d'identifier, de suivre et ensuite de retirer les cellules cibles.

L'étiquetage et le suivi des cellules sont devenus un outil précieux pour les applications scientifiques et cliniques. L'un des aspects clés des études de suivi des cellules est la sensibilité à détecter un petit nombre de cellules après l'implantation, de sorte que la forte aimantation et la biocompatibilité de nos nanofils sont des caractéristiques avantageuses pour le suivi par IRM. « 

Aldo Martínez-Banderas, Ph.D. étudiant dans l'équipe de Kosel

Les nanofils ont bien fonctionné comme agents de contraste pour l'IRM, même à de très faibles concentrations, et la réponse magnétique a pu être ajustée en modifiant l'épaisseur de la coque des nanofils, a montré l'équipe. La biocompatibilité du nanofil a permis un suivi à long terme des cellules vivantes. « Les nanofils ont interagi avec les cellules sans compromettre leur survie, leur fonctionnalité ou leur capacité à proliférer », explique Martínez-Banderas. Les cellules marquées pourraient être suivies dans des cultures cellulaires ou une fois injectées dans un animal vivant. « La forte aimantation des nanofils a permis de détecter environ 10 cellules marquées dans le cerveau d'une souris pendant une période d'au moins 40 jours, ce qui nous a permis de retracer leur emplacement exact et leur destin chez l'animal », explique Martínez-Banderas.

Ces nanofils cœur-enveloppe ont diverses caractéristiques supplémentaires, y compris la possibilité de les contrôler magnétiquement pour les guider vers un emplacement particulier, pour transporter des médicaments ou être chauffés avec un laser. La combinaison de tout cela avec la capacité de suivi crée une plate-forme théranostique qui peut ouvrir la porte à de nouvelles approches très prometteuses en nanomédecine. « 

Jürgen Kosel, chercheur KAUST

La source:

Université des sciences et technologies du Roi Abdallah (KAUST)

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