Des scientifiques ont développé un système d’imagerie Raman ultra-sensible qui identifie les tissus cancéreux en détectant des signaux lumineux faibles provenant de nanoparticules liées à des marqueurs tumoraux. Cette technologie, bien plus sensible que les outils actuels, pourrait accélérer le dépistage du cancer et permettre une détection précoce. Dirigé par des chercheurs de la Michigan State University, le système promet d’intégrer l’imagerie avancée en pratique clinique.
Une équipe de l’Institute for Quantitative Health Science and Engineering de la Michigan State University a créé un système compact d’imagerie Raman capable de distinguer les tissus cancéreux des tissus sains. L’innovation repose sur des nanoparticules de diffusion Raman améliorée en surface (SERS) conçues pour se fixer à des marqueurs tumoraux, comme la protéine CD44 sur les cellules cancéreuses. Ces nanoparticules amplifient les signaux Raman faibles, que le système détecte pour mettre en évidence automatiquement les zones tumorales potentielles.
Le diagnostic traditionnel du cancer implique une coloration chronophage et un examen par un pathologiste, mais cet outil offre une alternative plus rapide. « Les méthodes traditionnelles de diagnostic lié au cancer sont chronophages et laborieuses car elles nécessitent de colorer des échantillons de tissu et qu’un pathologiste recherche des anomalies », a expliqué Zhen Qiu, chef de l’équipe de recherche. « Bien que notre système ne remplace pas immédiatement la pathologie, il pourrait servir d’outil de dépistage rapide pour accélérer le diagnostic. »
Publié dans Optica le 23 décembre 2025, l’étude démontre la capacité du système à détecter des signaux Raman quatre fois plus faibles que ceux des systèmes commerciaux comparables. Il combine un laser à source balayée, qui fait varier les longueurs d’onde pendant l’analyse, avec un détecteur de photons uniques à nanofil supraconducteur (SNSPD) qui capture des particules lumineuses individuelles avec un bruit minimal. Cette configuration atteint une sensibilité femtomolaire dans des solutions de nanoparticules et fournit un fort contraste dans des tests sur des cellules de cancer du sein, des tumeurs de souris et des tissus sains.
« Les signaux SERS étaient fortement concentrés dans les échantillons tumoraux, avec seulement un fond minimal détecté dans le tissu sain », a noté Qiu. Le design compact à fibre optique permet une miniaturisation potentielle pour un usage portable ou peropératoire, améliorant la précision des biopsies et le suivi non invasif de la progression de la maladie.
Les travaux futurs incluent l’augmentation de la vitesse de lecture avec des lasers plus rapides comme les VCSEL, l’élargissement de la validation et la multiplexation pour plusieurs biomarqueurs. Les chercheurs ont collaboré avec Quantum Opus pour les dispositifs SNSPD. En adaptant les molécules de ciblage, la méthode pourrait s’appliquer à divers types de cancer, améliorant finalement les résultats des patients par une détection et un traitement plus rapides.
