Un pansement intelligent détecte et traite les infections bactériennes de manière autonome

bandage intelligent
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Au cours des dernières années, des pansements de plus en plus optimisés et réactifs ont été développés. Du pansement en maillage nanofibres écartant les bactéries d’une plaie en passant par le pansement anti-brûlures empêchant les bactéries de se multiplier, de nombreux dispositifs permettent aujourd’hui de lutter contre les infections. Mais récemment, des chercheurs ont franchi une nouvelle étape : un pansement intelligent doté d’une colorisation variable indiquant la présence d’une infection, son intensité, la présence de bactéries résistantes ou non aux antibiotiques et pouvant délivrer le bon type d’antibiotique directement sur le site de l’infection.

Les scientifiques ont développé un nouveau type de pansement intelligent qui peut signaler le type d’infection bactérienne au niveau de la plaie bandée, et ensuite délivrer la bonne molécule thérapeutique correspondante. Les chercheurs espèrent que cela pourrait aider à lutter contre la résistance aux antibiotiques, ainsi que guérir les blessures plus rapidement. Le pansement est décrit dans la revue ACS Central Science.

Le pansement peut prendre trois couleurs avec plusieurs variations : vert signifie aucune bactérie ou une faible concentration de bactéries, jaune signifie des bactéries sensibles aux médicaments (DS) répondant aux antibiotiques standard (et déclenche la libération d’antibiotiques), et rouge signifie résistant aux antibiotiques (DR), des bactéries qui ont besoin d’une aide supplémentaire pour être éliminées. Plus la couleur est intense, plus la concentration de bactéries est élevée.

couleurs pansement
Le pansement intelligent colorimétrique change de couleur en fonction du type de bactérie détecté : sensible (DS) ou résistante (DR) aux antibiotiques. Crédits : ACS Central Science 2020

La délivrance d’un traitement adapté au type d’infection détecté

En testant le pansement sur des souris, l’équipe de recherche a réussi à traiter à la fois les infections DS et DR à E. coli en utilisant la nouvelle méthode. Si une résistance aux médicaments est détectée, un faisceau de lumière intense peut être utilisé pour activer la libération d’un type d’oxygène hautement réactif afin d’affaiblir les bactéries, les rendant ainsi plus sensibles aux antibiotiques contenus dans le pansement.

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schema pansement
Schéma expliquant le fonctionnement du pansement. Lorsqu’il détecte une infection sensible aux antibiotiques (bactérie rose), il délivre le bon antibiotique, neutralisant ainsi la bactérie. Et dans le cas d’une bactérie résistante (bactérie violette), il délivre une impulsion lumineuse activant une réaction d’oxygénation affaiblissant la bactérie. Crédits : Yuhuan Sun et al. 2020

Les antibiotiques sont libérés dès que l’infection est détectée, et parce que la résistance aux antibiotiques peut également être détectée, cela signifie que des traitements supplémentaires peuvent être appliqués avant que les bactéries aient une chance de muter et de se défendre davantage.

« La détection des infections bactériennes et la surveillance de la résistance aux médicaments sont très importantes pour la sélection des options de traitement. Cependant, les méthodes courantes de détection de la résistance sont limitées par le temps, les besoins en personnel professionnel et les instruments coûteux. De plus, l’abus d’antibiotiques provoque le processus accéléré de résistance bactérienne » écrivent les chercheurs.

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Une réaction thérapeutique rapide, informative et sans besoin de personnel soignant

Le pansement de base peut être facilement transporté et distribué, et attaque les bactéries immédiatement, sans équipement ni personnel spécial requis. Le traitement ne doit pas attendre qu’un médecin établisse un diagnostic, et le pansement peut obtenir le bon type de médicaments appliqués dès que possible.

De plus, la personne portant le pansement reçoit des informations en temps réel sur ce qui se passe avec l’infection, s’il y en a une. Les chercheurs disent qu’il offre de nombreux avantages par rapport aux traitements existants qui utilisent la lumière, y compris la thérapie photodynamique ou PDT.

« Par rapport aux stratégies antibactériennes traditionnelles basées sur la PDT, notre conception peut atténuer les effets secondaires hors cible, maximiser l’efficacité thérapeutique et suivre la résistance aux médicaments en temps réel à l’œil nu ».

Sources : ACS Central Science

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