Les chercheurs du Laboratoire de nano-bioingénierie de l'Institut d'ingénierie physique de biomédecine de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI Galina Nifontova, Maria Zvaïzgne, Maria Barychnikova et Igor Nabiev, en coopération avec les chercheurs de l'Institut de physique et de technologie de Moscou (MFTI), de l'Institut Max Planck de médecine expérimentale (Allemagne) et de l'Université de Reims-Champagne-Ardenne (France) ont élaboré des microcapsules polyélectrolytes avec des boîtes quantiques intégrées qui peuvent être utilisées pour le diagnostic et le soin des maladies cancéreuses.
Les chercheurs ont mis au point une méthode pour obtenir des microparticules avec une enveloppe multicouche à partir de polyélectrolytes différemment chargés, à laquelle sont intégrées des boîtes quantiques — des nanocristaux fluorescents qui se caractérisent par leur forte luminosité et leur haute photostabilité. Ces propriétés des nanocristaux font d'eux des marqueurs fluorescents intéressants pour visualiser la pénétration intracellulaire et l'acheminement des microcapsules.
La possibilité d'intégrer des boîtes quantiques fluorescentes couvrant différentes zones spectrales dans les systèmes théranostiques de diagnostic et d'acheminement des médicaments sur la base de microcapsules polyélectrolytes ouvre également de larges perspectives pour le traçage de leur transport dans l'organisme.
"Comme l'ont montré les expériences, il est possible de retracer l'itinéraire des microcapsules même au niveau intracellulaire — à travers la répartition des capsules et de leur contenu par les compartiments cellulaires", a déclaré Galina Nifontova, exécutante en chef du projet international, chercheuse au Laboratoire de nano-ingénierie du MEPhI.
Selon elle, l'analyse des propriétés des microcapsules optiquement codifiées indique qu'elles peuvent servir de base pour élaborer des moyens théranostiques efficaces de nouvelle génération. "Autrement dit, il s'agit d'agents qui servent à la fois à diagnostiquer et à acheminer de manière ciblée les médicaments", explique-t-elle.
Pendant la recherche, dont les résultats ont été publiés dans le magazine Nanoscale Research Letters, a été démontrée l'absorption des microcapsules par les cellules et notamment par les macrophages de souris. Cela a confirmé la possibilité d'utiliser efficacement le système mis au point pour visualiser les cellules vivantes, ainsi que pour transporter et acheminer les microcapsules dans les cellules vivantes.
Le travail présenté a été mené avec le soutien du programme de la Mission publique du ministère russe de l'Éducation et de la Science sur le thème "Les nanocristaux et les microcapsules multifonctionnelles stimulo-sensibles pour le diagnostic précoce et le traitement efficace du cancer du poumon et du cancer du sein".
