Les Nanoshells

       Les nanoshells ou nanobilles d'or sont des nanoparticules, d'environ 80 nanomètre. Utilisées dans une technique appelée la « photo-thermie », ces particules entourées d'or permettent de chauffer la cellule cancéreuse au moyen de rayons infrarouges.

         Les nanoshells, sont constituées d'un noyau de silice (pour sa biocompatiblité avec le corps humain) et enrobées d'une fine pellicule d'or. L'intérêt d'utiliser l'or, est que, c'est un des métaux les plus électronégatifs, il est donc très résistant à l'oxydation. L'or a également la particularité d'être inerte chimiquement, inoxydable et inaltérable ainsi que biocompatible (il peut donc voyager dans le sang sans être détruit par les anticorps). Sous forme nanométrique, l'or est de couleur rouge car il n'émet plus la même longueur d'onde qu'à l'échelle macroscopique.

         Pour parvenir à échauffer la cellule donc à la faire osciller, il faut des rayons infrarouges. L'infrarouge est une onde électromagnétique de fréquence inférieure à celle de la lumière rouge. L'infrarouge correspond à une longueur d'onde supérieure à 780 nm. Cette fréquence correspond à une « fenêtre thérapeutique », une longueur d'onde de l'infrarouge où la peau apparaît comme transparente et permet donc aux rayons de passer. L'infrarouge arbore des particularités qui sont de ne pas détériorer les cellules contrairement à l'ultraviolet qui brûle tout sur son chemin. Afin d'atteindre la fenêtre thérapeutique, il faut jouer avec le rapport entre la longueur d'onde de l'infrarouge et le diamètre de la nanoparticule d'or. Pour cela il est donc possible d'allonger la forme de la nano-bille !

Ensuite, l'oscillation de la nano-bille est possible car le métal est composé d'électrons libres qui vont absorber les rayonnements et s'agiter (voir image ci-dessous). En envoyant des rayonnements infra-rouges sur l'or, il se produit cette oscillation à l'image d'un ressort (ce que l'on appelle les propriétés de résonance du plasmon). Le fait de répéter un grand nombre de fois ce mouvement (faire osciller la nano-bille) permet de créer de l'énergie et donc de la chaleur. L' échauffement des nanoshells soumet la cellule à une température d'environ 65°C, largement assez pour la détruire.

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       En résumé, la résonance du plasmon de l'or excitée par l'onde infrarouge permet une production d'énergie et donc de chaleur. Cette augmentation de température prés de la cellule cancéreuse la fait mourir. Donc, l'utilisation des nanoshells permet de détruire sélectivement les cellules cancéreuses sans porter atteinte aux cellules saines avoisinantes.

 

 

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         En 2005, un groupe de chercheurs de Houston emmenés par Naomi Halas, a expérimenté cette technique sur des souris avec des résultats très prometteurs. En effet après 10 jours de traitement, une rémission complète de la tumeur a été observée et un taux de survie de 100%. Cette technique ne présage donc que des bonnes choses pour l'avenir.

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

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