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Les diamants nous donneront-ils des clés pour la nanomédecine ? © Mario Sarto, Wikipédia
On fonde beaucoup d'espoirs sur la nanomédecine. Mais, reposant sur les nanosciences, elle génère aussi angoisses et interrogations sur la dangerosité de ces nanoparticulesnanoparticules. Les lois de la chimie sont des conséquences de la physique quantique mais passée l'échelle de l'atome ou de la petite molécule, le comportement d'une cellule est jusqu'à présent bien décrit par une image de la matière qui n'aurait pas surpris Démocrite ou NewtonNewton. Qu'en est-il réellement ? Faudra-t-il faire un jour intervenir de la biologie quantique pour compléter l'image classique que l'on se fait du fonctionnement des cellules ?
Un moyen de tenter de répondre à ces interrogations est de développer des sortes de nanosondes dont on pourrait suivre la trajectoire et le comportement à l'intérieur d'une cellule, en particulier cancéreuse. C'est ce qu'est en train de faire un groupe de chercheurs de l'Université de Melbourne, qui ont publié un article dans Nature Nanotechnology expliquant leur expérience avec des nanodiamants pénétrant dans des cellules cancéreuses de la souche HeLa.
Centres colorés et résonance magnétique
Ces nanodiamants possèdent des défauts ponctuels, les centres NV, composés d'un atome d'azoteazote et d'une lacune. Ces défauts constituent des centres colorés azote-lacune possédant une photoluminescencephotoluminescence intense et parfaitement photostable à température ambiante. Depuis quelques années, plusieurs équipes de recherches utilisent cette propriété pour réaliser une bio-imagerie cellulaire. Ces mêmes centres colorés dotent les nanodiamants de propriétés magnétiques en rapport avec des états de spinsspins qui permettent de mesurer optiquement des champs magnétiqueschamps magnétiques. On peut donc se servir des nanodiamants comme de marqueurs fluorescents et comme sonde quantique dans un environnement cellulaire. En théorie, cela doit permettre d'étudier des réactions chimiquesréactions chimiques dans la cellule ainsi que des questions liées à la cohérence quantique.
Les chercheurs ont démontré qu'ils pouvaient effectivement mesurer des trajectoires, des états de spins et des temps de cohérence quantique pour les centres NV dans les nanodiamants ayant pénétré dans des cellules HeLA en détectant optiquement des effets de résonnance magnétique.
