Diagnostic des maladies
Le secteur des soins de santé a de plus en plus recours aux nanotechnologies pour améliorer la précision et la rapidité des essais et rechercher les causes de certains problèmes de santé. Les nanomatériaux peuvent également contribuer à réduire le risque d’erreurs de diagnostic.
Une imagerie médicale de meilleure qualité
Les outils d’imagerie tels que la tomographie par rayons X (TDM) et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) sont devenus indispensables lorsque les médecins ont besoin d’une vue détaillée de l’intérieur du corps d’un patient. Pour améliorer la qualité de ces images, des substances spécialisées, appelées agents de contraste, sont utilisées avec la TDM et l’IRM.
Cependant, certains de ces agents de contraste provoquent des effets secondaires indésirables tels que des nausées ou de légères éruptions cutanées. Les nanoparticules peuvent être utilisées comme alternatives aux agents traditionnels car il a été prouvé qu’elles provoquent moins d’effets secondaires.
Les nanoparticules d’or, de bismuth et de tungstène sont utilisées dans les scanners de tomodensitométrie car elles permettent de réduire l’intensité des rayons X. Cela crée un meilleur contraste et rend l’image finale plus claire. Pour l’IRM, différentes nanoparticules à base de gadolinium, de manganèse et de fer sont à l’étude.
La surface de ces nanoparticules peut être modifiée à l’aide de différentes molécules pour changer leur comportement dans l’organisme. Les nanoparticules peuvent ainsi cibler des tissus ou des cellules spécifiques, ce qui peut permettre de mieux détecter la formation de cancers à un stade précoce ou d’identifier les plaques d’athérosclérose qui entraînent un risque élevé de troubles cardiaques.
Une détection biomoléculaire plus rapide, moins chère et plus précise
La médecine moderne s’appuie également sur l’analyse des liquides biologiques tels que le sang et l’urine pour détecter des biomolécules spécifiques comme l’ADN, les anticorps et les protéines qui peuvent indiquer une maladie. La détection et l’analyse de ces biomolécules peuvent garantir que chaque patient reçoit le traitement le plus efficace.
Les nanomatériaux peuvent offrir une méthode rapide et plus fiable pour détecter différents biomarqueurs et surveiller la réaction d’un patient à un traitement. Ces méthodes utilisent divers matériaux, dont l’or, la silice, les points quantiques et les matériaux à base de graphène. Leurs propriétés optiques, magnétiques et catalytiques peuvent être manipulées pour permettre différents modes de détection.
Diverses biomolécules telles que l’ADN peuvent être fixées à la surface des nanomatériaux pour former des nanostructures. Ensemble, elles agissent comme de minuscules nanofusées qui émettent un signal dès qu’un marqueur de maladie spécifique est détecté dans un échantillon de liquide biologique.
Des capteurs de santé portables rendus possibles par les nanotechnologies
La peau est l’organe le plus étendu de notre corps. La sueur et les autres fluides sous la peau contiennent de nombreux marqueurs biologiques qui peuvent nous renseigner sur notre santé. Puisque la peau, contrairement à la plupart de nos autres organes, est exposée, nous pouvons l’utiliser pour surveiller notre santé sans avoir recours à des essais invasifs.
Les capteurs portables constituent un marché en expansion et les nanomatériaux devraient jouer un rôle important dans leur développement futur. Pour que les capteurs portables fonctionnent, ils doivent être flexibles, légers et capables de détecter avec précision différents signaux biologiques. Grâce à leur petite taille, les nanomatériaux tels que les nanotubes de carbone, le graphène et différentes nanoparticules métalliques permettent d’ajouter des capteurs miniatures dans des matériaux tels que les textiles ou les dispositifs portables.
Bien que beaucoup de ces développements nécessitent des recherches plus approfondies, notamment en ce qui concerne l’évaluation de leur sécurité, les nanomatériaux joueront un rôle important dans le diagnostic médical dans les années à venir.