Vous connaissez le graphène, ce matériau mince, solide et merveilleusement polyvalent qui pourrait aider à produire de l’eau potable à bon marché, transformer le dioxyde de carbone en carburants liquides et construire de meilleures batteries? Eh bien, une équipe de scientifiques de l’Université de l’Illinois Chicago (UIC) dit que la détection du cancer peut être ajoutée à sa liste d’applications potentielles, après avoir découvert qu’il est capable de révéler des cellules cancéreuses dans le cerveau.
Constitué d’une couche d’atomes de carbone d’un atome, liée les uns aux autres dans un motif en nid d’abeilles, le graphène présente un ensemble de propriétés que n’ont pas la plupart des matériaux. Incroyablement solide, flexible et léger, très conducteur de la chaleur et de l’électricité, ses utilisations possibles vont bien au-delà des exemples présentés ci-dessus, ce qui augmente la perspective de tout, des casques de moto plus résistants jusqu’à des haut-parleurs de haute performance.
Mais c’est la conductivité électrique du matériau qui a intéressé les scientifiques UIC, car il s’allume, il peut révéler une chose ou deux au sujet du cancer dans le cerveau.
Les atomes qui composent le modèle en nid d’abeille du graphène partagent un nuage d’électrons qui flottent autour de la surface du matériau. Mais les scientifiques ont constaté que la distribution des charges est modifiée lorsque le graphène entre en contact avec une cellule cancéreuse, dont l’hyperactivité crée une charge négative plus élevée, avec plus de protons libérés à sa surface.
« Le graphène est le matériau le plus mince connu et est très sensible à tout ce qui se passe sur sa surface », a déclaré Vikas Berry, à la tête du département Ingénierie chimique à l’UIC et leader de la recherche. « L’interface de la cellule (cancéreuse) avec le graphène réorganise la distribution de charge dans le graphène, qui modifie l’énergie de la vibration atomique qui est détectée par spectroscopie Raman.
Les cellules cérébrales normales et cancéreuses se comportent différemment lorsqu’elles sont interfacées avec le graphène
En utilisant cette technique, les chercheurs disent qu’ils ont été capables de différencier une seule cellule saine d’une seule cellule glioblastome cultivée. Les glioblastomes sont la forme mortelle et la plus fréquente du cancer du cerveau, avec un taux de survie au-delà de deux ans dans seulement 30%. Une partie de la raison pour laquelle ils sont si mortels est parce que si les chirurgiens peuvent enlever les tumeurs, les cellules cancéreuses prennent souvent racine profondément dans le cerveau et provoquent la formation d’autres tumeurs. Cette technique inspirée du graphène pourrait offrir une façon non invasive de les maintenir à l’écart.
«Une fois qu’un patient subit une chirurgie pour une tumeur cérébrale, nous pourrions utiliser cette technique pour voir si la tumeur rechute,» précise Vikas Berry. « Pour cela, nous aurions besoin d’un échantillon de cellules que nous pourrions interface avec le graphène et regarder pour voir si les cellules cancéreuses sont toujours présentes. »
Certains chercheurs ont découvert qu’un dérivé du graphène semble interférer avec les cellules souches cancéreuses, et d’autres développent un biocapteur à base de graphène capable de détecter les mutations de l’ADN en temps réel. Comme ces projets, ce dernier outil de diagnostic est encore loin d’une utilisation clinique, et les scientifiques étudient maintenant la technique sur un modèle de cancer sur une souris. Ils décrivent les résultats comme très prometteurs, cependant, et observeront des expériences avec des biopsies de patient dans le futur. Ils notent également que l’approche pourrait un jour être utilisée pour distinguer les différents types de bactéries, et aussi détecter les drépanocytes.
http://news.uic.edu/first-use-of-graphene-to-detect-cancer-cells
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b12307
