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Nouveau système pour les nanotheranostics

12.07.2019

Des scientifiques de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et de l'Université de Genève (Suisse) ont mis au point un nouveau système nanothéranostique qui utilise des "nanoparticules harmoniques" - une famille de nanocristaux d'oxydes métalliques aux propriétés optiques uniques : ils répondent à l'excitation non seulement par ultraviolet, mais aussi de la lumière infrarouge qui est beaucoup plus sûre pour le patient.

La théranostique est un domaine de la médecine en développement, dont le nom contient les mots "thérapie" et "diagnostic". L'idée du théranostic est de créer des médicaments et des traitements qui sont simultanément utilisés pour le diagnostic précoce de la maladie, pour le traitement et pour le suivi de la réponse du patient. Cela permet d'économiser du temps et de l'argent et peut contourner certains des effets biologiques indésirables qui peuvent survenir lorsque ces stratégies sont utilisées seules.

Aujourd'hui, les nanoparticules sont de plus en plus utilisées dans les théranostiques, qui combinent des molécules diagnostiques et des médicaments en un seul agent. Les nanoparticules servent de transporteurs pour une "cargaison" moléculaire telle qu'un médicament ou un radio-isotope pour les patients cancéreux subissant une radiothérapie. Ce "transport" est dirigé vers des voies biologiques spécifiques dans le corps du patient et peut éviter d'endommager les tissus sains.

Une fois dans le tissu cible, les nanoparticules aident soit à créer des images diagnostiques, soit à livrer leur charge utile (ou les deux). Des spécialistes les contrôlent à l'aide de la lumière. Il s'agit d'une technologie « nanothéranostique » avancée qui est devenue un courant dominant de la recherche. Bien qu'il présente de nombreuses limites, il existe des inconvénients qui doivent être surmontés.

Un nouveau système développé par le groupe Gerber évite ces problèmes en utilisant des « nanoparticules harmoniques » de bismuth-ferrite à base d'oxyde de silicium, qui portent des poids moléculaires sensibles à la lumière. Ces systèmes peuvent être facilement activés avec une lumière infrarouge proche (790 nanomètres) et imagés à une longueur d'onde plus longue pour les processus de découverte et d'isolement de médicaments. Ces deux caractéristiques rendent le système sûr pour les patients.

Une fois la lumière déclenchée, les nanoparticules libèrent leur cargaison - dans ce cas, le L-tryptophane, que les chercheurs ont utilisé comme modèle. Les scientifiques ont surveillé et quantifié la libération de la "cargaison" en utilisant la chromatographie liquide et la spectrométrie de masse.

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Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

La menace des débris spatiaux pour le champ magnétique terrestre 01.05.2024

On entend de plus en plus souvent parler d’une augmentation de la quantité de débris spatiaux entourant notre planète. Cependant, ce ne sont pas seulement les satellites et les engins spatiaux actifs qui contribuent à ce problème, mais aussi les débris d’anciennes missions. Le nombre croissant de satellites lancés par des sociétés comme SpaceX crée non seulement des opportunités pour le développement d’Internet, mais aussi de graves menaces pour la sécurité spatiale. Les experts se tournent désormais vers les implications potentielles pour le champ magnétique terrestre. Le Dr Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics souligne que les entreprises déploient rapidement des constellations de satellites et que le nombre de satellites pourrait atteindre 100 000 au cours de la prochaine décennie. Le développement rapide de ces armadas cosmiques de satellites peut conduire à une contamination de l'environnement plasmatique terrestre par des débris dangereux et à une menace pour la stabilité de la magnétosphère. Les débris métalliques des fusées usagées peuvent perturber l'ionosphère et la magnétosphère. Ces deux systèmes jouent un rôle clé dans la protection de l’atmosphère et le maintien ...>>

Solidification de substances en vrac 30.04.2024

Il existe de nombreux mystères dans le monde de la science, et l’un d’eux est le comportement étrange des matériaux en vrac. Ils peuvent se comporter comme un solide mais se transformer soudainement en un liquide fluide. Ce phénomène a attiré l’attention de nombreux chercheurs, et peut-être sommes-nous enfin sur le point de résoudre ce mystère. Imaginez du sable dans un sablier. Il s'écoule généralement librement, mais dans certains cas, ses particules commencent à se coincer, passant d'un liquide à un solide. Cette transition a des implications importantes dans de nombreux domaines, de la production de drogues à la construction. Des chercheurs américains ont tenté de décrire ce phénomène et de mieux le comprendre. Dans l’étude, les scientifiques ont effectué des simulations en laboratoire en utilisant les données provenant de sacs de billes de polystyrène. Ils ont découvert que les vibrations au sein de ces ensembles avaient des fréquences spécifiques, ce qui signifie que seuls certains types de vibrations pouvaient traverser le matériau. Reçu ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

gène de la minceur 01.06.2020

La séquence génétique de l'ALK (lymphome anaplasique) s'est avérée être le gène de la minceur, que les scientifiques recherchaient depuis un certain temps. C'est ALK qui joue un rôle clé dans le maintien de l'harmonie.

Des scientifiques européens, dirigés par le Dr Josef Penninger de l'Institut des sciences naturelles, ont comparé les paramètres génétiques de 47 XNUMX personnes minces et ont découvert qu'ils étaient unis par une mutation spéciale du gène ALK. Jusqu'à présent, les scientifiques n'ont pas entièrement compris ce que fait exactement la lymphomakinase anaplasique dans le corps humain - des études existantes ont montré que le gène ne peut être qu'un facteur dans le développement de certains types de tumeurs cancéreuses.

"Notre étude montre que le gène ALK est actif dans les cellules cérébrales, où il est responsable de la régulation du métabolisme. C'est tout simplement un régulateur de la dépense énergétique", a déclaré Michael Orthofer de l'Institut de biologie moléculaire de Vienne, l'un des auteurs principaux du projet.

Les scientifiques ont désactivé le gène ALK chez des souris modèles et ont observé comment les rongeurs qui consommaient la même quantité de nourriture que les animaux du groupe témoin prenaient nettement moins de poids en général et de graisse en particulier. Les auteurs des travaux sont convaincus que dans un avenir prévisible, des médicaments anti-obésité seront créés qui affecteront directement la synthèse d'ALK.

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