Une nouvelle technique développée par une équipe du Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) permet de cibler spécifiquement certaines protéines, comme par exemple une toxine de l'anthrax, pour les rendre inoffensives en n'utilisant rien d'autre qu'un rayonnement lumineux. Cette méthode pourrait être aussi utilisée pour mettre au point de nouveaux traitements du cancer, ou encore pour développer des revêtements antibactériens.
Les chercheurs s'intéressent depuis longtemps à la possibilité d'enrouler des protéines autour de nanotubes de carbone, car cela ouvre de nombreuses perspectives d'applications pour l'imagerie médicale, le développement de bio-capteurs, ou encore le traitement des tumeurs cancéreuses. L'étude réalisée par l'équipe du Dr Ravi S. Kane vise à contrôler l'activité de ces nanotubes conjugués par des processus photochimiques induits par un rayonnement infra-rouge (IR).
Les systèmes biologiques sont relativement transparents dans le proche IR (700-1100 nm), et ce type de rayonnement a déjà été utilisé pour échauffer fortement par absorption IR des nanotubes et détruire ainsi les cellules cancéreuses auxquelles ils étaient accrochés. L'idée de Kane est d'utiliser ce même type d'excitation lumineuse des nanotubes pour modifier l'activité des protéines qui sont absorbées à leur surface. L'hypothèse avancée par les chercheurs est que la désactivation de la protéine résulte de la formation photo induite de radicaux libres à la surface du nanotube, qui agissent ensuite sur la protéine absorbée. Ils ont ainsi montré qu'ils pouvaient réaliser sélectivement la destruction d'une toxine de l'anthrax fixée sur un nanotube.
L'équipe a également exploité la même approche pour réaliser un film auto nettoyant à base de nanotubes de carbone : après avoir absorbé des protéines sur un film transparent de nanotubes de carbone, les chercheurs ont montré qu'ils pouvaient éliminer totalement la protéine absorbée par une simple illumination du film dans le proche IR. Cette étude montre ainsi que la désactivation photochimique assistée par les nanotubes constitue une stratégie générale et facile à mettre en oeuvre pour l'élimination ciblée de protéines, d'éléments pathogènes ou encore de cellules, dont les applications peuvent aller de la réalisation de revêtements auto nettoyants à la protéomique ou au développement de nouveaux moyens thérapeutiques.
