Vers un substitut sanguin à base de nanoparticules de silice
Publié par Isabelle le 08/11/2018 à 12:00
Source: CNRS-INC
Diverses anomalies peuvent affecter le transport de l'oxygène par le sang et nécessiter une transfusion. Afin d'éviter les problèmes liés aux transfusions, comme la disponibilité ou les contaminations, la recherche de substituts sanguins est indispensable. Des scientifiques du laboratoire Nanosciences et innovation pour les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.), la biomédecine et l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) (NIMBE, CNRS/CEA), en collaboration avec des médecins de l'hôpital (Un hôpital est un lieu destiné à prendre en charge des personnes atteintes de pathologies et des traumatismes trop complexes pour pouvoir être traités à domicile ou dans le cabinet d'un...) Henri Mondor de Créteil, ont utilisé des nanoparticules de silice pour transporter l'hémoglobine. Ils sont ainsi parvenus à reproduire, in vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un exemple est la fécondation...), le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la...) de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) par les globules rouges. Ces travaux, publiés dans la revue Blood Advances, ouvrent des perspectives dans le traitement de maladies telles que la drépanocytose (La drépanocytose (du grec drepnos, faucille), également appelée hémoglobinose S, sicklémie, ou anémie à cellules falciformes (sickle-cell anemia en anglais), est une maladie...).


Molécules d'hémoglobine adsorbées à la surface d'une nanoparticule de silice d'une vingtaine de nanomètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur...)
© Stéphanie Devineau

Comme l'hémoglobine est très toxique pour les reins quand elle n'est pas contenue dans les globules rouges, la mise au point (Graphie) de substituts sanguins représente un véritable défi pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...). Ces substituts limiteraient les risques de transmission d'agents pathogène (Le terme pathogène (du grec παθογ?νεια ! « naissance de la douleur ») signifie : qui...), les problèmes de compatibilité entre groupes sanguins et de pénurie liés aux transfusions sanguines. Ils aideraient également au traitement de maladies telles que la drépanocytose, qui affecte la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un...) et la structure de l'hémoglobine: elle déforme les globules rouges, qui circulent alors mal et forment des occlusions vasculaires. Des chercheurs du laboratoire Nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie (NIMBE, CNRS/CEA), en collaboration avec des médecins de l'hôpital Henri Mondor de Créteil, sont parvenus à produire des substituts sanguins, sous la forme de nanoparticules de silice.

L'hémoglobine accrochée à la surface des nanoparticules conserve sa structure qui lui permet de capter le dioxygène (Le dioxygène est une molécule composée de deux atomes d'oxygène, notée O2, qui est à l'état de gaz aux conditions normales de pression et de température.) de façon proche de ce qui se passe dans les globules rouges. Transportée par des nanoparticules bien plus petites que les globules rouges, l'hémoglobine pourrait alors libérer le dioxygène dans les capillaires privés d'oxygène par les occlusions. Très encourageants, ces résultats in vitro devront à présent être testés in vivo (In vivo (en latin : « au sein du vivant ») est une expression latine qualifiant des recherches ou des examens pratiqués sur un organisme vivant,...).

Références publication:
Devineau S., Kiger L., Galactéros F., Baudin-Creuza V., Marden M., Renault J.P., Pin (Pin désigne :) S.
Manipulating hemoglobin oxygenation using silica nanoparticles: a novel prospect for artificial oxygen carriers
Blood Advances – Janvier 2018
https://doi.org/10.1182/bloodadvances.2017012153

Contacts chercheur:
Serge Pin, NIMBE UMR3685, CEA
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