Les nanoparticules utilisées comme véhicule pour délivrer des médicaments précisément là où ils sont nécessaires promettent d’être une révolution majeure dans la science médicale. Malheureusement, la récupération de ces particules du corps pour une étude détaillée est un processus long et complexe. Mais cela pourrait bientôt changer grâce à une équipe d’ingénieurs de l’Université de Californie à San Diego qui a développé une technique utilisant un champ électrique oscillant pour séparer les nanoparticules du plasma sanguin d’une manière qui pourrait un jour devenir une procédure routinière.

À une échelle qui est des centaines de fois plus petite que la largeur d’un cheveu humain, les nanoparticules sont si petites et de faible densité que les séparer du plasma sanguin repose actuellement sur des méthodes de force assez brute. Habituellement, cela implique l’ajout d’une étiquette chimique aux particules ou la dilution du plasma tout en ajoutant une solution sucrée à haute concentration, puis le fait de tourner le mélange dans une centrifugeuse.

Le problème est que cela ressemble un peu au pétrissage de la pâte à pain une fois de trop. Trop de manipulations peuvent changer le comportement normal d’une nanoparticule et certains types peuvent même être endommagés. L’objectif de l’équipe de l’UC San Diego était à venir avec une technique de séparation simple qui exige moins d’étapes. De cette façon, les médecins et les scientifiques auraient un moyen plus efficace d’étudier des systèmes de délivrance de médicaments et de traitements adaptés en fonction de chaque patient.

« Nous étions intéressés par un moyen rapide et facile d’enlever ces nanoparticules du plasma pour que nous puissions savoir ce qui se passe au niveau de leurs surfaces et pour les reconcevoir afin de les faire fonctionner plus efficacement dans le sang», explique Michael Heller, professeur en nano-ingénierie à l’UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Leur réponse a été une puce de collecte diélectrophorèse, qui a la taille d’une pièce de 10 centimes d’euro. Basée sur une technologie développée par l’UC San Diego et fabriquée par Biological Dynamics, la nouvelle puce est composée de centaines de minuscules électrodes qui génèrent un champ électrique oscillant rapidement même dans de fortes concentrations de sel trouvé dans le sang humain. Selon l’équipe, la technique ne nécessite pas de modifications du plasma ou des nanoparticules.

Quand une goutte de plasma est introduit dans la puce, le champ électrique oscille 15000 fois par seconde, ce qui provoque des charges positives et négatives à l’intérieur des nanoparticules afin de les réorienter, mais à une vitesse différente de celle des particules de plasma. Parce que le déséquilibre de charge attire les particules sur les électrodes, ceci extrait les nanoparticules d’un côté dans le processus qui prend environ sept minutes.

Bien que le présent travail se concentre sur les applications médicales, l’équipe dit que la nouvelle technologie de la puce pourrait être également trouver une utilisation dans des applications environnementales et industrielles.

http://jacobsschool.ucsd.edu/news/news_releases/release.sfe?id=1846

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201570233/full