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Les points quantiques en biomédecine

Les points quantiques (ou boîtes quantiques, PQ) solubles dans l'eau semblent devenir des outils importants dans les applications de bioimagerie et de détection en raison de leurs caractéristiques photophysiques. Un groupe de scientifiques européens tentent d'associer les PQ avec des molécules biologiques pour l'administration aux cellules.
Les points quantiques en biomédecine
Les points quantiques sont des nanoparticules semi-conductrices à base de cadmium/séléniure (Cd/Se) ou de tellurure de cadmium (Cd/Te) avec une coquille de sulfure de zinc (ZnS). Leurs excellentes propriétés spectroscopiques ont donné lieu à de nouvelles applications de points quantiques dans le domaine biomédical. Cependant, toute amélioration dans les propriétés de solubilité des PQ exige de mettre au point des méthodes chimiosélectives efficaces de bioconjugaison.

Ainsi, le projet QDS, financé par l'UE, vise à développer des méthodologies pour la fonctionnalisation efficace des PQ avec des biomolécules complexes telles que les protéines et les acides nucléiques. Les chercheurs appliqueront des réactions chimiosélectives simples pour permettre la modification covalente des points quantiques à un pH neutre et les concentrations submillimolaires des cibles peptidiques.

En utilisant des acides aminés chargés positivement, des polyprolines et des queues hydrophobes, les scientifiques souhaitent atteindre une absorption cellulaire efficace et l'évasion endosomique, de grands enjeux en matière de libération de nanoparticules. Les scientifiques ont utilisé des réactions de ligature formant une hydrazone, validées dans les conjugaisons peptide-peptide et peptide-colorant pour permettre la conjugaison covalente contrôlée des points quantiques avec des biomolécules.

L'utilité de cette nouvelle méthode de fonctionnalisation a été démontrée en réalisant des dosages enzymatiques de photoluminescence avec de la trypsine ou de la chymotrypsine et le peptide ligaturé sur le PQ. En outre, les chercheurs envisagent la réaction de Wittig en tant que moyen possible de conjugaison des peptides aux PQ. Comme preuve de principe, les chercheurs du projet QDS ont effectué une série de conjugaisons sur la myoglobine de différents peptides ou des substrats.

Une réalisation majeure du projet concernait la découverte selon laquelle les points quantiques conjugués à un peptide particulier ont la capacité de pénétrer les cellules rapidement et sont libérés sous 48 heures. Cette technologie pourrait être mise en œuvre pour le développement et la libération de nanoparticules afin d'inactiver des cibles spécifiques dans les cellules modifiées.

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