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Ce pansement inspiré par un processus embryonnaire permet de guérir plus vite et adhère 17 fois plus qu’un sparadrap

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Ce nouveau pansement "gélatineux" permet de guérir plus rapidement les plaies lorsqu'il est appliqué sur la peau. | Xin You, Jianyu Li

La guérison naturelle des plaies superficielles ou peu profondes se déroule généralement sans complications, mais il arrive que, sans l’application d’un pansement, la croûte s’arrache ou s’altère. De ce fait, la guérison en est prolongée et/ou peut laisser des cicatrices. Mais il arrive aussi que l’application d’un pansement standard empêche la plaie de bien « respirer », ou que ce dernier puisse adhérer à la croûte et provoquer un arrachement de cette dernière lors du changement. Des chercheurs ont mis au point un tout nouveau genre de pansement gélatineux et inspiré d’un processus de guérison embryonnaire. Contrairement à un modèle ordinaire, il permet une guérison plus rapide et adhère 17 fois plus.

Le pansement mis au point est directement inspiré du processus ultrarapide de fermeture des plaies chez les embryons humains. De type gélatineux, il peut se contracter sous l’effet de la chaleur de la peau, rapprochant les bords de la plaie pour une guérison plus rapide et plus sûre.

Jusqu’à présent, les chercheurs ont testé le matériau uniquement sur des souris. Si le nouveau pansement fonctionne également chez l’Homme, il pourrait offrir de nouvelles options de traitement pour toutes sortes de maladies, des plaies mineures aux blessures chroniques. Le prototype développé est présenté dans un article paru dans la revue Science Advances.

« Je pense que c’est une avancée générale dans la gestion des plaies », déclare Mohsen Akbari, ingénieur en bioingénierie à l’Université de Victoria au Canada, qui n’a pas participé à l’étude.

Les pansements traditionnels pour blessures, tels que les gazes et les bandages en tissu, guérissent de manière passive en gardant la peau humide et en conservant les éventuelles substances médicamenteuses à proximité de la blessure. Ce nouveau pansement par contre, utilise des matériaux sensibles à la température pour rapprocher les tissus blessés ainsi que des nanoparticules d’argent pour éliminer les microbes nocifs de façon active.

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« C’est une guérison bien plus active », déclare Serena Blacklow, ingénieure en bio-ingénierie à la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Francisco, et l’une des principales auteures de l’étude.

Au début du projet, Blacklow et son collègue David Mooney souhaitaient créer un pansement adhésif résistant qui puisse faciliter une cicatrisation rapide et sûre des plaies, qu’elles soient grandes ou petites. Ils ont alors été inspirés par le processus de guérison sans faille et sans cicatrice observé chez les embryons d’animaux.

Une substance issue des algues pour imiter la nature

Chez les adultes, les plaies contiennent des cellules de la peau appelées kératinocytes. Ces dernières « rampent » lentement à travers la blessure pour couvrir la zone blessée. Par contre, dans le cas d’un embryon, la guérison est plus rapide et plus efficace, car de minces filaments d’une protéine appelée actine rapprochent rapidement les bords de la plaie, comme des points de suture.

Pour tenter de reproduire cette caractéristique, Blacklow et ses collègues se sont penchés vers l’utilisation d’une substance gélatineuse provenant d’algues, l’alginate. Les chercheurs devaient alors trouver un moyen de faire changer de comportement à leur matériau selon la température, et ils y sont parvenus en ajoutant un polymère thermosensible, largement utilisé, qui se contracte à environ 32 °C. La peau humaine étant en moyenne à une température de 36-37 °C, l’action de contraction rapproche les deux parties de la plaie une fois le pansement appliqué.

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(A) Représentation de l’action de guérison naturelle d’une plaie cutanée d’un embryon de poule. Un filament d’actine (en vert) est formé dans les cellules, au niveau des bords de la plaie. Elle permet un rapprochement de la peau pour accélérer la guérison. (B) Contraction active d’une plaie initiée par le pansement adhésif actif développé par les chercheurs (AAD), qui adhère à la peau et la contracte, rapprochant les bords de la plaie. Les flèches pointillées rouges indiquent la contraction. L’action de contraction du pansement est similaire à l’action naturelle de l’actine. Crédits : Xin You, Jianyu Li

Une fois le gel sensible à la température intégré, les chercheurs devaient s’assurer qu’il puisse adhérer autant à la peau saine qu’à la peau blessée. Ils ont résolu ce problème en utilisant un autre matériau issu de l’océan : le chitosane, une longue molécule de sucre linéaire provenant du squelette externe dur des crustacés.

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Le chitosan pénètre à la fois dans la peau et dans l’hydrogel, en les liant, alors que d’autres agents de liaison les fusionnent avec encore plus de pouvoir adhérent. Grâce à ces ingrédients, le gel développé par l’équipe est plus de 17 fois plus adhérent qu’un pansement, ce qui évite qu’il ne se décolle de la zone blessée.

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Des nanoparticules d’argent pour éviter les infections

Il était alors nécessaire d’améliorer le prototype en lui conférant des propriétés indispensables pour un pansement : une action antimicrobienne. Pour cela, les chercheurs ont ajouté des nanoparticules d’argent.

Les nanoparticules restent dans le gel tout en libérant un flux constant d’ions d’argent, qui sont mortels pour la plupart des bactéries infectieuses. L’équipe a ensuite testé le pansement sur des souris blessées. Les résultats étaient sans appel : elles guérissaient toutes beaucoup plus rapidement avec le pansement. Les plaies traitées guérissaient en moins de 5 jours seulement, contre 7 jours ou plus pour les plaies non traitées.

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Il faut savoir que les substances gélatineuses sont relativement bon marché par rapport à de nombreuses alternatives. Les matières premières utilisées pour créer le gel coûtent environ 0.14 dollar par pansement. Un coût très intéressant pour une telle efficacité.

Cependant, le nouveau pansement bio-inspiré a encore beaucoup de chemin à parcourir avant d’arriver sur le marché. Les chercheurs prévoient de tester la technologie sur d’autres animaux avant de demander l’approbation de la Food and Drug Administration (FDA).

Source : Science Advances

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