Une étude, dont les résultats intitulés «Gold–silica quantum rattles for multimodal imaging and therapy» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis d'élaborer des nanoparticules hybrides d'or et de silice, qui sont des nano-vecteurs multitâches combinant deux modes de traitement des tumeurs cancéreuses (chimiothérapie et thérapie photo-thermique) et trois techniques d'imagerie de la tumeur traitée (imagerie par fluorescence infrarouge, imagerie photo-acoustique et IRM).

Plus précisément, les objets hybrides synthétisés sont «constitués d'une coque de silice nanoporeuse abritant des nanoparticules d'or aux propriétés exceptionnelles : les clusters d'or». Ceux-ci «sont des nanoparticules de petite taille (moins de 2 nanomètres) possédant des propriétés intéressantes (fluorescence, production de chaleur, magnétisme), très différentes de celles de l'or massif ou même des nanoparticules d'or plus grosses».

Alors que, jusqu'à présent, «leur manque de stabilité en milieu aqueux (elles ont tendance à s'agréger pour former des particules plus grosses) a empêché leur utilisation en biologie et médecine», l'étude ici présentée est parvenue, «en faisant 'infuser' des coques en silice poreuses avec des précurseurs d'or», à former des clusters d'or «dans les pores de l'enveloppe (ce qui les stabilise) et des nanoparticules d'or plus grosses dans la cavité centrale».

  Cette structure de 'hochet quantique', qui est stable en solution aqueuse, «pénètre au cœur des cellules sans toxicité, et préserve les propriétés optiques et magnétiques des clusters d'or, tout en permettant de maximiser leur capacité de stockage de médicament».

En effet, «testées sur des cellules humaines en culture et chez la souris», il est apparu que l'incorporation d'or, hydrophobe, dans ces sphères de silice de 150 nanomètres de diamètre a accru «très significativement les capacités de stockage de doxorubicine, un agent anticancéreux souvent difficile à stabiliser dans ce genre de matrice poreuse»: ainsi, «par rapport aux vecteurs actuellement commercialisés (de type liposome), la proportion des molécules qui atteindraient leur cible passerait de 5 % à 95 %».

Il faut, d'autre part, aussi souligner le potentiel en thérapie photo-thermique de ces particules, car lorsqu'elles sont activées par un laser infrarouge, les clusters d'or «émettent une fluorescence infrarouge, mais aussi suffisamment de chaleur pour tuer les cellules cancéreuses». En effet, la température qui s'élève jusqu'à 51°C, cause leur mort, de sorte que «chez la souris, cela a permis de réduire de 55 % la masse tumorale après un seul traitement».

Cependant, il reste à 'fonctionnaliser' la surface de ces nano-vecteurs avec des marqueurs, «afin qu'ils reconnaissent et ciblent spécifiquement les cellules cancéreuses». De plus, il faudrait également «réduire la taille des particules d'or présentes dans la cavité centrale pour rendre le vecteur complètement biodégradable».