Les Quantums Dots

 

       Les quantum dots (ou points quantiques) sont des cristaux semi-conducteurs de taille nanométrique en cours de développement, mais ils présentent des qualités indéniables en tant qu'agents de contraste. Ils appartiennent à la catégorie des fluorophores (substances chimiques qui émettent de la lumière après excitation lumineuse, ici des rayons ultra-violets). A l'échelle moléculaire, la coloration des matériaux dépend de la structure de la molécule : on peut donc synthétiser des quantum dots de taille variant entre 2 et 10 nanomètres et donc de longueurs d'onde d'émission différentes, c'est la technique de la modulation contrôlée.

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      Si l'on parvenait à assembler la propriété fluorescente des quantums dots avec un système de traçabilité des cellules cancéreuses, cette technique s'avèrerait fort intéressante (et innovante) en tant qu'agent de contraste pour l'imagerie médicale.

En effet, en enrobant ces nano-cristaux d'une couche de protéines qui leur permettrait de se lier chimiquement avec certains récepteurs en surface des cellules cancéreuses (comme des protéines d'acides foliques), les cristaux pourraient se fixer sur celles-ci (car les cellules cancéreuses sur-expriment des récepteurs à acide folique).

En y incorporant également un commutateur biologique (substance permettant de gérer l'activation d'un phénomène en fonction du milieu), il serait possible de bloquer l'émission de lumière en l'absence de liaison chimique. Ainsi les cristaux ne pourraient pas s'illuminer avant d'avoir atteint une cellule cancéreuse. Il serait donc possible de repérer les amas de cellules cancéreuses dans le corps (les tumeurs) ainsi que les déplacements de ces cellules dans le système sanguin et lymphatique à l'origine de métastases.

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      Cependant, quelques problèmes persistent :

  • La lumière émise par les cristaux traverse difficilement les tissus et les liquides organiques. Seules les tumeurs situées en surface du corps peuvent être localisées à l'œil nu. Des chercheurs travaillent donc sur une sonde à fibres optiques qui permettra, une fois insérée dans le corps du patient de détecter et de retransmettre la luminescence colorée à l'observateur.

  • Le cadmium sélénide, matériau constituant les quantum dots, s'avère toxique pour notre organisme. Des chercheurs travaillent donc à s'assurer de leur biocompatibilité et de leur stabilité chimique. Les essais sur des rats sont prometteurs. 

  • Le prix de la synthèse des cristaux est également très élevé, environ 2000$ par gramme. Ce prix est principalement dû au coût du solvant utilisé pour la synthèse de cristaux : le trictylphosphine oxyde. Des chercheurs expérimentent donc de nouvelles méthodes de synthèse moins onéreuses.

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      Pour conclure, les quantum dots constituent une alternative intéressante aux méthodes de diagnostic traditionnelles (comme la biopsie) mais ils sont encore à l'état de développement. Cependant les premiers essais sur animaux sont très prometteurs. Les points quantiques sont donc une avancée majeure pour l'avenir du diagnostic en oncologie.

Date de dernière mise à jour : 27/01/2013

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