Injecter des nanotubes dans le cerveau et les exciter au laser pour comprendre les maladies vasculaires cérébrales

Pour visualiser précisément la circulation sanguine dans le cerveau, des chercheurs américains ont utilisé une nouvelle technique d’imagerie alliant un laser infrarouge et des nanotubes de carbone. Les scientifiques espèrent pouvoir appliquer à l’homme cette méthode actuellement en test sur la souris, pour permettre une meilleure compréhension des maladies vasculaires cérébrales.

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Injecter des nanotubes dans le cerveau et les exciter au laser pour comprendre les maladies vasculaires cérébrales
Nouvelle technique d'imagerie sur la souris

Une nouvelle méthode d'imagerie médicale actuellement en test chez la souris pourrait permettre de mieux comprendre les maladies vasculaires cérébrales chez l'homme. Développée par des chercheurs de l'Université de Stanford, aux Etats-Unis, cette technique allie laser infrarouge et nanotubes de carbone. Moins invasive et plus efficace que les procédès actuels, elle permettrait une vision claire de la circulation du sang dans le cerveau.

Les procédures actuelles d'exploration du cerveau chez les animaux nécessitent des concessions importantes : une ablation partielle du crâne pour avoir une représentation suffisamment claire de l'activité du cerveau (cette opération peut altérer les fonctions et l'activité cérébrales) ou la tomodensitométrie (scanner) ou encore l'IRM, qui permettent de visualiser un organe mais pas les vaisseaux sanguins ou groupes de neurones.

Pénétrer le cerveau de trois millimètres

Cette nouvelle technique, appelée NIR-IIa, s'appuie sur l'injection de nanotubes de carbones dans la circulation sanguine. Ces nanotubes ont spécialement été conçus pour émettre de la fluorescence à des longueurs d'onde de 1300 à 1400 nanomètres. Cette gamme de longueurs d'onde offre une pénétration optimale des rayons infrarouges à travers le crâne. Le laser infrarouge est braqué sur le crâne, ce qui stimule les nanotubes et permet la visualisation de la structure des vaisseaux sanguins.

La lumière NIR-IIa peut traverser la peau du cuir chevelu et le crâne, et pénétrer de trois millimètres le cerveau. Il est tout de même nécessaire d'enlever les poils de la souris à l'endroit où la technique est utilisée. Les tests sur le rongeur n'ont révélé aucun endommagement ni effet néfaste sur les fonctions cérébrales.

Vers des essais cliniques

Pour une utilisation sur des humains, quelques modifications devront être apportées, telle que l'augmentation de la profondeur de prénétration de la lumière infrarouge pour passer dans le cerveau humain. Autre contrainte : l'injection des nanotubes de carbone dans le cerveau humain doit être approuvée par les autorités sanitaires. A ce sujet, les scientifiques étudient actuellement des agents fluorescents alternatifs pouvant être testé chez l'homme.

Avec ce procédé d'imagerie, il serait possible d'étudier les maladies vasculaires cérébrales humaines comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson. Selon les chercheurs, celles-ci pourraient provoquer ou être causées par des changements de flux sanguins vers certaines parties du cerveau. L’imagerie NIR-IIa offrirait un moyen de comprendre le rôle de la vascularisation dans ces maladies.

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