Ruban adhésif pour guérir les incisions chirurgicales

Des chercheurs du MIT ont développé un ruban extensible et biodégradable qui pourrait remplacer les sutures chirurgicales et les agrafes. Le nouveau ruban adhésif pourrait également être transformé en patchs d'administration de médicaments à placer directement sur les organes, y compris le cœur. Le ruban, qui a été testé sur des souris, se décompose lentement à l'intérieur du corps sans provoquer d'irritation.

Ruban de tissu : Un ruban très collant qui pourrait remplacer les sutures se décompose dans des conditions qui imitent l'intérieur du corps (en haut). Le ruban, un élastomère recouvert de piliers nanométriques et de colle biocompatible, est irisé (en bas).

L'adhésif est inspiré des pieds des geckos, qui permettent aux reptiles de marcher le long du plafond et de monter et descendre des murs lisses. Les orteils de gecko sont collants car ils sont recouverts de millions de nanopiliers flexibles, ce qui leur confère une très grande surface. Le ruban MIT, qui repose à la fois sur des piliers nanométriques et une colle chimique, est le premier ruban de ce type à montrer une bonne force adhésive et une bonne sécurité chez les animaux. Il est développé par le professeur de l'Institut Robert Langer et Jeffrey Karp , bioingénieur à la division Harvard-MIT des sciences de la santé, en collaboration avec des chercheurs de deux hôpitaux de Boston.

Le ruban est composé d'un élastomère biodégradable qui peut être associé à des médicaments. Pour fabriquer l'adhésif, le polymère liquide est versé dans des moules en silicone microfabriqués pourvus d'indentations de 200 à 500 nanomètres de large. Le polymère moulé et durci est ensuite enduit par centrifugation avec une colle de dextrane biocompatible. Lorsque le ruban est appliqué, les forces capillaires tirent le tissu dans les espaces entre les piliers, qui ont également de faibles attractions de charge ; la colle de dextrane adhère aux protéines tissulaires.

C'est un adhésif vraiment fort, dit Metin Sitti , professeur agrégé de génie mécanique à l'Université Carnegie Mellon.

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• Voir une autre vue de la bande.

Faire du ruban gecko qui est sûr et efficace pour un usage médical a été un défi, dit Sitti. La plupart des adhésifs inspirés des geckos, comme ceux conçus pour aider les robots à escalader les murs, sont conçus pour fonctionner sur des surfaces lisses et dures. Pour ce genre d'applications, il est important que la bande soit réutilisable. Le ruban médical comme celui de Karp n'a besoin de coller qu'une seule fois, mais il colle fortement. Il est difficile d'obtenir une force adhésive élevée sur les tissus, car ils sont humides, mous, glissants et [et] rugueux, explique Sitti.

Langer et Karp semblent également avoir surmonté un autre écueil face à ces bandes de gecko. Certains semblent avoir une grande résistance lorsque seuls quelques nanopiliers sont testés, mais ne sont pas aussi solides lorsqu'ils sont testés à plus grande échelle. (Voir No Spiderman Suit Anytime Soon .) Lorsqu'elle a été testée sur des intestins de porc et sur des souris, la bande MIT a tenu le coup.

L'avantage d'un tel ruban par rapport aux sutures et aux agrafes traditionnellement utilisées pour fermer les plaies est qu'il serait non invasif et facile à placer, explique Karp. Les sutures et les agrafes perforent les tissus et peuvent causer des dommages pouvant entraîner une nécrose. Et les sutures et les agrafes doivent être très soigneusement placées le long d'une incision. Vous devez réaligner le tissu à chaque point, explique Karp. Le ruban pourrait être placé en un seul mouvement, réduisant potentiellement le temps pendant lequel les patients sont sur la table chirurgicale. Le ruban médical pourrait également aider les médecins lors des chirurgies laparoscopiques, qui sont effectuées à l'aide d'une petite lunette. Il est difficile de faire des nœuds dans de petits endroits, dit Karp. Vous pouvez faire déplier le ruban et l'appliquer à travers l'aiguille [laparoscopique].

Karp dit qu'une autre application du ruban pourrait être de renforcer les sutures et les agrafes utilisées lorsqu'un segment du tractus gastro-intestinal est retiré lors d'un pontage gastrique. Les taux de complications sont faibles, mais les fuites sont catastrophiques, dit Karp. La bande pourrait libérer des antibiotiques ainsi que des médicaments qui favorisent la guérison.

La bande MIT pourrait aussi simplement agir comme un patch médicamenteux, même dans les tissus qui s'étirent et se contractent, comme le cœur. Il est élastique, il doit donc résister aux forces mécaniques du cœur, explique Karp. Après une crise cardiaque, les patients ont souvent des régions de tissus endommagés qui ne reçoivent pas assez d'oxygène. Cela peut conduire à une insuffisance cardiaque. L'injection d'un facteur attirant les cellules souches dans les zones endommagées du cœur favorise la régénération des tissus, mais percer le cœur de cette manière peut être dangereux. Karp dit qu'un morceau de ruban adhésif médical pourrait fournir ces facteurs tout aussi efficacement et réduire le risque pour le patient.

Les propriétés mécaniques du ruban de Karp et son taux de dégradation peuvent être ajustés pour s'adapter à différents tissus. Karp dit que la prochaine étape de son équipe est de travailler avec des médecins pour identifier les applications médicales qui ont le plus à gagner de l'utilisation de la bande, puis de développer la bande qui leur convient.

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