Des scientifiques chinois ont récemment développé une voie photochimique simple pour la préparation de nanoparticules d’or dotées d’excellentes propriétés de luminescence.
Les nanoparticules d’or (AuNP) sont des nanomatériaux de métaux nobles dotés de propriétés physicochimiques uniques, d’une modification fonctionnelle facile et d’une biocompatibilité supérieure. Ils ont été largement utilisés dans la biodétection, la bio-imagerie, le diagnostic des maladies et le traitement du cancer.
Les nanoparticules d’or luminescentes (L-AuNP) de taille supérieure à 2 nm ont d’excellentes performances et sont d’une grande valeur en imagerie biomédicale. Cependant, leur synthèse repose principalement sur la méthode de réduction thermique, qui est complexe et demande beaucoup de main d’œuvre, et limite fortement leurs applications.
Les scientifiques chinois, dirigés par le professeur Jiang Yuqiang de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences, ont introduit une méthode photochimique simple pour synthétiser des AuNP hautement luminescents recouverts de 2-n-hexylthio-1,3,4-thiadiazole- 5-thiol (L-AuNP@HTT).
Les résultats de l’étude ont été récemment publié dans la revue Composites avancés et matériaux hybridesintitulé « Nanoparticules d’or hautement luminescentes préparées via une méthode photochimique facile pour les applications de bioimagerie ».
Ces L-AuNP@HTT préparés, d’un diamètre de 3,19 nm, présentaient d’excellentes propriétés de photoluminescence (PL) : rendement quantique élevé (φ, 12,9 %), durée de vie de luminescence ultra-longue (~ 1 μs), profils de courbe PL symétriques et pleine largeur étroite à mi-hauteur (FWHM, ≤ 49 nm), entre autres.
Ils ont également montré des sections efficaces (σ) d’absorption à deux photons (TPA) exceptionnellement grandes, allant jusqu’à 8,0 × 104 GM (1 GM = 10-50 cm4 s photon-1). Après un traitement supplémentaire d’encapsulation du polymère (c’est-à-dire p-AuNP), la section efficace du TPA par particule peut être encore augmentée jusqu’à 1,1 × 108 GM, ce qui est beaucoup plus élevé que celui des colorants fluorescents conventionnels tels que la rhodamine et le FITC (généralement 2 GM).
Ces p-AuNP préparés se sont également révélés avoir une excellente photostabilité et un ciblage mitochondrial efficace. Les scientifiques ont obtenu une imagerie par luminescence excitée à deux photons (TPEL) ciblée sur les mitochondries de haute qualité, une imagerie retardée temporellement des tissus profonds et une imagerie par tomodensitométrie (CT) in vivo, basée sur les p-AuNP.
L’étude a été réalisée conjointement par l’équipe du professeur Jiang Yuqiang, en collaboration avec l’Université de Pékin, le premier hôpital affilié à l’Université de médecine navale (hôpital Changhai de Shanghai), l’Institut d’acupuncture et de moxibustion, l’Académie chinoise de médecine traditionnelle chinoise et l’Université Renmin de Chine.
Il ouvre la voie à une synthèse facile de nanoparticules d’or luminescentes de haute performance pour un large éventail d’applications de bio-imagerie.
Plus d’informations :
Lulu Yang et al, Nanoparticules d’or hautement luminescentes préparées via une méthode photochimique facile pour les applications de bioimagerie, Composites avancés et matériaux hybrides (2024). DOI : 10.1007/s42114-024-00964-w