Thérapie photothermique: Progrès dans le traitement ciblé du cancer et la gestion des maladies

Par Fouad Sabry

Photothermothérapie-Explorez les principes fondamentaux et le potentiel de la photothermothérapie dans le traitement de diverses maladies grâce à l'utilisation de nanoparticules qui convertissent la lumière en chaleur, ciblant et détruisant des cellules spécifiques.

Nanocages d'or-Découvrez comment les nanocages d'or constituent des nanomatériaux polyvalents pour la photothermothérapie, améliorant la précision et l'efficacité des traitements médicaux, notamment contre le cancer.

HadiyahNicole Green-Découvrez les travaux pionniers du Dr HadiyahNicole Green en nanotechnologie pour le traitement du cancer, notamment ses recherches révolutionnaires sur les nanoparticules activées par laser.

Boîtes quantiques de carbone-Explorez l’utilisation des boîtes quantiques de carbone comme agents photothermiques, leur synthèse et leur potentiel pour offrir des options thérapeutiques plus sûres et plus efficaces contre le cancer.

Enzyme artificielle-Découvrez comment les enzymes artificielles, intégrées à la nanotechnologie, peuvent améliorer la thérapie photothermique en imitant les processus naturels et en améliorant les résultats des traitements.

Nanoparticules plasmoniques magnétiques bifonctionnelles-Étudiez la double fonctionnalité des nanoparticules plasmoniques magnétiques dans l’imagerie diagnostique et les applications thérapeutiques, offrant des solutions innovantes pour le traitement ciblé du cancer.

Nanotubes de carbone en médecine-Explorez les diverses applications médicales des nanotubes de carbone, notamment dans le développement de nouveaux systèmes d’administration de médicaments et la thérapie photothermique.

Plasmon de surface localisé-Comprendre le concept de résonance plasmonique de surface localisée (LSPR) et son rôle dans l’amélioration des effets photothermiques, rendant les traitements plus efficaces au niveau cellulaire.

Or colloïdal-Découvrir les avantages des nanoparticules d’or colloïdal dans le contexte de la thérapie photothermique, en mettant l’accent sur leur stabilité, leur biocompatibilité et leur utilisation dans le traitement du cancer.

Nanoparticules à conversion ascendante-Étudier les nanoparticules à conversion ascendante, qui permettent un ciblage et un traitement plus efficaces des maladies grâce à la lumière proche infrarouge, minimisant ainsi les effets secondaires et améliorant les résultats thérapeutiques.

Nanoparticules d’or en chimiothérapie-Découvrez comment les nanoparticules d’or révolutionnent les traitements de chimiothérapie en améliorant les systèmes d’administration de médicaments et en renforçant l’efficacité des agents chimiothérapeutiques.

Photoimmunothérapie-Plongez dans le monde fascinant de la photoimmunothérapie, où la thérapie photothermique est associée à l’immunothérapie pour amplifier la capacité du système immunitaire à combattre le cancer.

Photosensibilisateur-Découvrez les photosensibilisateurs utilisés en association avec la nanotechnologie pour la thérapie photothermique, renforçant ainsi la capacité à détruire sélectivement les cellules malignes par la lumière.

Nanocoquille-Explorez le potentiel des nanocoquilles, qui forment une couche protectrice autour des médicaments et améliorent la capacité de la thérapie photothermique à cibler efficacement les tumeurs.

Administration de médicaments par nanoparticules-Comprenez comment les nanoparticules révolutionnent les systèmes d’administration de médicaments, garantissant une administration plus efficace et plus précise des agents thérapeutiques au site cible.

Applications de la nanotechnologie-Découvrez les diverses applications de la nanotechnologie au-delà de la thérapie photothermique, notamment les outils de diagnostic, l’administration ciblée de médicaments et la médecine régénérative.

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 20 mars 2025

Aperçu du livre

Chapitre 1 :Thérapie photothermique

La thérapie photothermique, souvent connue sous le nom de PTT, est un terme qui décrit l'application thérapeutique du rayonnement électromagnétique, généralement sous la forme de longueurs d'onde infrarouges, dans le but de traiter une variété de problèmes médicaux, y compris le cancer. La neurothérapie en question est une extension de la thérapie photodynamique, qui implique la stimulation d'un photosensibilisateur avec une bande particulière de source lumineuse. Cette activation fait entrer le sensibilisant dans un état excité, auquel cas il libère de l'énergie vibratoire sous forme de chaleur, ce qui finit par prendre la vie des cellules ciblées.

La thérapie photothermique, contrairement à la thérapie photodynamique, n'a pas besoin d'oxygène pour interagir avec les cellules ou les tissus qui sont au centre du traitement. De plus, des recherches récentes ont démontré que la thérapie photothermique peut utiliser une lumière de plus grande longueur d'onde, qui est plus faible en énergie et, par conséquent, moins dommageable pour les autres cellules et tissus.

À l'échelle nanométrique, la majorité des matériaux d'intérêt qui font actuellement l'objet de recherches pour la thérapie photothermique sont découverts. En raison de la perméabilité et de l'effet de rétention plus élevés observés avec des particules d'une plage de taille particulière (généralement entre 20 et 300 nm), c'est l'une des principales raisons pour lesquelles c'est le cas. Dans le tissu tumoral, on a constaté que les molécules qui se situent dans cette plage s'accumulent plus fréquemment que dans d'autres tissus. La formation d'une tumeur nécessite la formation de nouveaux vaisseaux sanguins afin de fournir le carburant nécessaire à la croissance de la tumeur. Ces nouveaux vaisseaux sanguins dans ou autour de la tumeur présentent des caractéristiques distinctes par rapport aux vaisseaux sanguins ordinaires, notamment un drainage lymphatique inadéquat et une vascularisation chaotique et perméable. En raison de ces circonstances, la concentration de particules particulières dans une tumeur est beaucoup plus élevée que la concentration dans le reste du corps par rapport à la tumeur.

Huang et ses collègues ont mené des recherches pour déterminer s'il serait possible ou non d'utiliser des nanotiges d'or pour l'imagerie des cellules cancéreuses ainsi que pour la thérapie photothermique. Les auteurs ont fixé des anticorps, en particulier des anticorps monoclonaux anti-EGFR, à la surface de nanotiges d'or. Cela a permis aux nanotiges d'or de se lier spécifiquement à certaines cellules cancéreuses malignes, en particulier aux cellules malignes HSC et HOC. Immédiatement après l'incubation des cellules avec les nanotiges d'or, un laser Ti :saphir de 800 nm a été utilisé pour irradier les cellules à une gamme de niveaux de force. Une éradication réussie des cellules cancéreuses malignes a été signalée par les auteurs, tandis que les cellules qui n'étaient pas malignes n'ont pas été affectées.

Lorsque les AuNR sont soumis à la lumière NIR, les électrons libres de l'AuNR ont la capacité d'osciller collectivement et de manière cohérente en raison du champ électromagnétique oscillant de la lumière. Les modifications des dimensions et de la configuration des AuNR entraînent un décalage de la longueur d'onde absorbée. En raison du fait que le tissu biologique est optiquement transparent aux longueurs d'onde comprises entre 700 et 1000 nm, ce serait la gamme de longueurs d'onde idéale. Malgré le fait que tous les AuNP sont sensibles aux changements de forme et de taille, les propriétés des nanotiges d'Au sont très sensibles à tout changement de l'une de leurs dimensions, y compris leur longueur et leur largeur ainsi que leur rapport d'aspect. La formation d'une oscillation dipolaire dans la direction du champ électrique est observée dans une nanoparticule métallique (NP) lorsque la lumière est dirigée sur le NP. Cette fréquence particulière est appelée résonance plasmonique de surface (SPR) lorsque l'oscillation atteint son point d'intensité maximale. Les AuNR ont deux bandes spectrales SPR : l'une dans la région du proche infrarouge, qui est causée par son oscillation longitudinale, qui a tendance à être plus forte avec une longueur d'onde plus longue, et l'autre dans la zone visible, qui est causée par l'oscillation électronique transversale, qui a tendance à être plus faible avec une longueur d'onde plus courte. Ces deux bandes sont causées par l'onde électromagnétique AuNR. L'augmentation de l'absorption de la lumière par la particule peut être attribuée aux propriétés du mécanisme SPR. Au fur et à mesure que le rapport d'aspect de l'AuNR augmente, la longueur d'onde de l'absorption qui se produit est décalée vers le rouge et l'efficacité avec laquelle la diffusion de la lumière est augmentée.  Les électrons qui sont stimulés par le rayonnement proche infrarouge perdent rapidement de l'énergie après avoir été absorbés par des collisions électron-électron. Lorsque ces électrons se détendent, l'énergie est libérée sous forme de phonon, ce qui réchauffe ensuite l'environnement de l'AuNP, qui dans le cadre des traitements contre le cancer serait les cellules malignes. Il est possible d'observer ce processus lorsqu'un laser est appliqué à l'AuNP dans une condition d'onde continue. Dans la plupart des cas, la fusion ou l'ablation de la particule AuNP est la réaction qui se produit lorsque des faisceaux de lumière laser pulsés sont utilisés. Les lasers à ondes continues sont capables de chauffer de plus grandes surfaces en même temps, et leur fonctionnement ne prend que quelques minutes, contrairement aux lasers pulsés, qui ne nécessitent qu'une seule impulsion au cours de leur fonctionnement.

Nanocoquilles en or, dans lesquelles les nanoparticules de silice sont recouvertes d'une très fine couche d'or. Des linkers PEG ont été utilisés afin de fixer des anticorps (anti-HER2 ou anti-IgG) à la cible. Un laser d'une longueur d'onde de 820 nm a été utilisé pour irradier les cellules cancéreuses SKBr3 après qu'elles aient été incubées avec les nanocoquilles d'or. Au cours du traitement au laser, les seules cellules qui ont été endommagées étaient celles qui avaient été traitées avec des nanocoquilles d'or couplées à l'anticorps spécifique (anti-HER2).  De plus, les nanocoquilles d'or peuvent être classées comme une couche d'or au-dessus des liposomes, qui sert de modèle mou. Dans ce scénario, le médicament peut également être enfermé à l'intérieur et/ou dans une bicouche, et la libération peut être déclenchée par la lumière laser à l'aide de l'une de ces