Les « quantum dots » (QD) intéressent les chercheurs à plus d’un titre. Ces cristaux nanométriques, taillés dans un matériau semi-conducteur, trouveront en effet des applications dans les domaines du photovoltaïque, de la photocatalyse et aussi dans le monde médical. Dans ce dernier cas, les propriétés de fluorescence remarquables des QD ouvrent la voie à des applications en imagerie. Les QD, injectés dans l’organisme, permettront, par exemple, de suivre des anticorps à la trace ou de localiser avec grande précision des tumeurs cancéreuses. Encore faut-il que ces nanocristaux soient hydrosolubles et biocompatibles afin de naviguer dans le système sanguin sans danger et sans être détruits par le système immunitaire. Pour cela, les QD doivent être enrobés d’une couche appropriée de molécules, appelées ligands.
Quel bouquet de ligands serait le mieux à même de fournir toutes les propriétés attendues tout en s’accrochant solidement à la surface du QD ? Le CEA-IBITECS, en collaboration avec l’ESPCI[1] Paris Tech, propose une nouvelle méthode pour tester leur faculté d’adhésion. « Grâce à un marquage isotopique, nous sommes parvenus à quantifier le nombre de ligands s’accrochant à la surface suivant leur nature et la taille des nanocristaux[2] », raconte Eric Doris. Les chercheurs ont ainsi pu établir une cartographie de la surface d’un QD avec toutes sortes de ligands et mis en lumière la compétition entre eux pour coloniser la surface du nanocristal. « Cette hiérarchisation de l’affinité des ligands les plus couramment utilisés permet de mieux appréhender les mécanismes mis en jeu à l’interface entre les ligands et les QD », poursuit le chimiste.
L’horizon des chercheurs du CEA-IBITECS dépasse le champ de la biologie. En effet, d’autres types de nanoparticules, notamment des nanoparticules d’or, sont des objets pouvant accueillir des ligands à leur surface et avoir des applications en catalyse. Ainsi, leur méthode de « comptage » des ligands pourra se décliner à cet autre domaine de recherche. D’autres suivront sans doute.
École Supérieure en Physique et Chimie Industrielles
Les chercheurs ont ici étudié des nanocristaux de séléniure de cadmium