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Des chercheurs de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI ont mis au point un nouveau type d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) à base de nanoparticules de silice biodégradables, qui peuvent être utilisées aussi bien pour le diagnostic que pour le traitement des maladies cancéreuses.

Les résultats de leur étude ont été publiés dans la revue Journal of Applied Physics.

L'IRM est une puissante méthode de diagnostic biomédical, utilisant généralement la résonance magnétique nucléaire des atomes d'hydrogène (protons). L'IRM crée un champ magnétique qui "range" les protons des atomes d'hydrogène dans le champ magnétique grâce aux ondes radio.

Certaines recherches nécessitent l'usage d'agents de contraste pour augmenter la précision et rendre l'image plus informative. Le signal de contraste dépend essentiellement du niveau de changement des temps de relaxation longitudinale et transversale.

Le temps de relaxation est la période durant laquelle les protons reviennent à leur état équilibré. Il dépend des protons environnants des molécules et des atomes, et diffère selon que les tissus sont sains ou malades.

Dans certains cas, il est possible de déterminer une pathologie grâce aux agents de contraste qui changent localement le temps de relaxation du tissu malade. L'IRM, couplée aux agents de contraste, accroît les capacités d'imagerie des inflammations telles que l'angiogenèse tumorale en cas de cancer.

Le MEPhI a mis au point un nouvel agent de contraste à base de nanoparticules de silice qui permet de combiner la thérapie et le diagnostic. Selon le professeur Viktor Timochenko du MEPhI et de l'Université d'État Lomonossov de Moscou, c'est un exemple de développement de la nanothéranostique — combinaison des méthodes de diagnostic et de thérapie à l'échelle nanodimensionnelle.

Les agents théranostiques pour l'IRM supposent la combinaison d'agents de contraste avec la thérapie, qui passe par l'administration de médicaments nano-encapsulés et/ou de traitement supplémentaire avec des champs physiques ou des rayonnements.

"Étant donné que l'IRM est largement répandue dans le diagnostic du cancer, le développement d'un nouveau type d'agents de contraste pouvant également être utilisés pour une thérapie douce des maladies cancéreuses est très important pour la médecine moderne", déclare Viktor Timochenko.

Les matériaux de la nanothéranostique doivent être non toxiques et compatibles avec l'organisme humain. Une autre propriété nécessaire est l'"invisibilité" pour le système immunitaire — sinon ce dernier les détruira. En outre, les nanoparticules ne doivent pas s'accumuler dans l'organisme et leur surface ne doit pas être polluée.

Selon les représentants du laboratoire Nanothéranostic de l'Institut d'ingénierie physique de biomédecine du MEPhI, le recours aux nanoparticules de silice pour détecter les cellules infectées est l'une des méthodes les plus prometteuses de nanothéranostique du cancer. Ces nanoparticules sont inoffensives pour l'organisme, mais elles peuvent être chauffées jusqu'à 42°C (hyperthermie) ou plus sous l'effet des ondes radio, ce qui assure une destruction locale des cellules cancéreuses.

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Tags:
cancer, IRM
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