La science
La science fondamentale trouve souvent des applications au-delà de son objectif initial. Auparavant, les scientifiques ont trouvé des applications pour les porines de nanotubes de carbone de petit diamètre dans les technologies énergétiques. Les porines nanotubes sont des tubes dont les parois ne sont que des molécules épaisses qui agissent comme des pores à travers les parois d’une fine membrane de liposomes, un type de minuscule particule synthétique. Les scientifiques ont maintenant assemblé ces nanotubes d’une nouvelle manière pour administrer un médicament anticancéreux. La clé est que les nanotubes rassemblent les liposomes et les cellules cancéreuses, permettant aux membranes du liposome et du cancer de se mélanger. Ce processus de fusion permet au médicament de passer librement du liposome à la cellule. Cela se traduit par une administration très efficace de la doxorubicine, un médicament anticancéreux, qui tue jusqu’à 90 % des cellules malades.
L’impact
Cette nouvelle voie d’administration d’un médicament directement à l’intérieur d’une cellule relève un défi de longue date pour la médecine. Il fournit une nouvelle plate-forme pour comprendre comment administrer avec précision une large gamme de médicaments à des cellules individuelles. Cette compréhension améliorera potentiellement l’arsenal de vecteurs de médicaments innovants pour le traitement de maladies difficiles à guérir. Une autre application potentielle comprend des méthodes plus efficaces pour administrer des vaccins.
Résumé
Les pores des nanotubes de carbone qui créent et maintiennent des « fils » d’eau pourraient permettre un transport rapide des protons dans des membranes artificielles conductrices de protons de nouvelle génération. Ces membranes pourraient conduire à des applications telles que des piles à combustible plus efficaces pour alimenter les voitures et les maisons. Les scientifiques ont maintenant utilisé des versions reconfigurées de ces mêmes nanotubes de carbone pour introduire directement le médicament anticancéreux doxorubicine à partir de sacs sphériques de molécules de phospholipides (liposomes) à travers la membrane plasmique cellulaire dans son intérieur.
La chimiothérapie est un traitement efficace pour de nombreux patients atteints de cancer, mais l’administration de ces médicaments dans des cellules malsaines est encore assez difficile. Les médecins utilisent depuis un certain temps des liposomes pour administrer des médicaments thérapeutiques aux cellules malades. Cependant, ce processus suit généralement une voie d’administration inefficace et les médicaments sont souvent détruits avant d’atteindre les cellules. Cette voie est contournée lorsque des porines de nanotubes de carbone de petit diamètre sont incorporées dans des liposomes remplis du médicament anticancéreux. Ces porines permettent la fusion des liposomes et des membranes cellulaires, permettant une administration directe du médicament. Des simulations informatiques ont révélé que de minuscules dimères de nanotubes de carbone intégrés à l’extérieur de la membrane du liposome attachent d’abord très étroitement le liposome et les membranes cellulaires. Le mélange des membranes induit par une telle proximité provoque le mélange des cellules et des liposomes. Cela conduit à l’administration directe du médicament, tuant la plupart des cellules cancéreuses.
