Une surveillance en temps réel des cellules vivantes
Le développement cellulaire est un processus fondamental régulé par des mécanismes de transduction du signal. Les déviations des processus régulateurs normaux peuvent conduire au cancer. De telles anomalies sont souvent liées à des changements dans la signalisation cellulaire, impliquant des kinases de tyrosine, des facteurs de croissance, ou des gènes régulant le cycle cellulaire. Une surveillance en temps réel des processus bio-moléculaires dans les cellules vivantes est importante pour la biotechnologie, la biologie cellulaire, la nanomédecine et les neurosciences. Les techniques actuelles in-vitro emploient soit des teintures fluorescentes avec une application limitée soit utilisent des réactif à toxicité élevée. L'objectif du projet DINAMO, financé par l'UE, était de mettre au point des particules de nanodiamants fluorescents synthétiques (fND, pour fluorescent nanodiamond particles) en tant qu'outil nanoscopique non-invasif pour des expériences dans des cellules vivantes. Le projet DINAMO a établi des voies de production pour les fND fabriquées à partir d'un diamant synthétique contenant de l'azote commercialement disponible. La technologie a été mise à l'essai pour la reproductibilité et la fiabilité et les processus pour une production de masse ont été évalués. La modification de surface de fND à travers des groupes fonctionnels a été appliquée aux colloïdes de fND, permettant ainsi l'attachement des molécules cibles ou de détection identifiées. La cartographie photonique de fND, la magnétométrie par balayage, la détection FRET à base de fND et l'IRM par fND ont été développées comme nouvelles plateformes de détection pour la surveillance nanoscopique. Le consortium a étudié l'applicabilité de la fND dans la biologie cellulaire et la nanomédecine. À cette fin, ils ont évalué la cytotoxicité fND, les réactions inflammatoires et le potentiel fND pour la surveillance biologique in vivo et in vitro. Les fND ont présenté une toxicité faible et étaient extrêmement bien tolérées dans les cellules vivantes et les modèles murins. Elles ont été testées dans des applications pour le ciblage, l'administration d'ADN et la surveillance de la transformation oncogénique dans différents types de cellules cancéreuses. Les résultats de recherche de DINAMO sont très importants et certains partenaires du consortium ont continué de travaillé sur la technologie. Les accomplissements du projet s'alignent avec le progrès des nanotransporteurs de prochaine génération comme systèmes d'administration de médicaments.
Mots‑clés
Processus bio-moléculaires, biologie cellulaire, nanomédecine, particules de nanodiamants fluorescents, azote, livraison d'ADN
