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Technologie médicale

Plâtre pour les plaies internes

19 août 2021 | ANDREA SIX

Fermer des plaies dans le tube digestif est un défi. Les chercheurs de l'Empa ont donc développé un patch en polymère pour l'intestin, qui peut être utilisé pour lier et sceller de manière stable les blessures.

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L'équipe dirigée par Inge Herrmann et Alexandre Anthis a mis au point un patch d'hydrogel qui assure une étanchéité stable des plaies chirurgicales. Image: Empa

Une rupture d'appendice ou un enchevêtrement intestinal mettant la vie en danger sont des urgences qui doivent être traitées de toute urgence par les chirurgiens. Cependant, une opération de sauvetage au cours de laquelle il faut recoudre des tissus du tube digestif comporte un certain nombre de risques. Car tout ce qui est constamment transporté dans le tube digestif vers le monde extérieur y a en fait sa place - et ne doit en aucun cas se retrouver à l'intérieur de la cavité abdominale. Les sucs digestifs corrosifs et les résidus alimentaires chargés de germes pourraient déclencher une péritonite ou même une intoxication sanguine mortelle (septicémie). Cependant, l'aiguille et le fil ne sont pas nécessairement les outils chirurgicaux idéaux pour assembler deux morceaux d'intestin - après tout, vous ne voudriez pas recoudre une brique de lait qui fuit. Les chercheurs de l'Empa ont donc mis au point un pansement qui permet de sceller de manière stable deux morceaux d'intestin cousus ensemble, empêchant ainsi les fuites potentiellement dangereuses.

Les complications redoutées
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Alexandre Anthis: "Le matériau composite tient même sous une charge maximale." Image: Empa

L'idée de sceller les tissus suturés dans la cavité abdominale avec un pansement est déjà arrivée en salle d'opération. Cependant, après que les premiers produits de ce type se sont révélés mal tolérés, voire toxiques, ces pansements sont maintenant faits de protéines biodégradables. Le problème est que le succès clinique n'est pas toujours optimal et varie en fonction des tissus qui sont collés ensemble. En effet, les patchs protéiques sont avant tout destinés à soutenir le processus de guérison, mais ils se dissolvent trop rapidement au contact des sucs digestifs et ne tiennent pas toujours bien en place. "Les fuites après une opération abdominale sont encore aujourd'hui l'une des complications les plus redoutées", explique Inge Herrmann, chercheuse à l'Empa, qui est aussi professeur titulaire de la chaire de systèmes nanoparticulaires à l'EPF de Zurich.

L'équipe dirigée par Inge Herrmann et Alexandre Anthis du Laboratoire des interactions entre particules et biologie de l'Empa à St-Gall s'est donc associée à Andrea Schlegel, chirurgien au Queen Elizabeth University Hospital de Birmingham, pour rechercher un matériau qui pourrait sceller de manière fiable les blessures intestinales et les plaies chirurgicales. Ils ont trouvé un matériau composite synthétique composé de quatre substances acryliques qui forment un hydrogel chimiquement stable. En outre, le pansement se réticule activement avec le tissu intestinal jusqu'à ce qu'il ne puisse plus y avoir de liquide. Les chercheurs ont déjà réussi à faire breveter cette nouvelle technologie. Le quadrige composée d'acide acrylique, de méthyle acrylate, de l'acrylamide et du N,N'-méthylènebisacrylamide fonctionne en parfaite synergie, car chaque composant contribue au travail global avec une propriété spécifique : une liaison stable à la muqueuse, la formation de réseaux, la stabilité contre les sucs digestifs et l'étanchéité.

Pansements sur mesure

Lors d'expériences en laboratoire, les chercheurs ont montré que le système de polymères répondait aux attentes. "L'adhérence est jusqu'à dix fois supérieure à celle des matériaux adhésifs classiques", explique le chercheur de l'Empa Alexandre Anthis. "Une analyse plus poussée a également montré que notre hydrogel peut supporter cinq fois la charge de pression maximale dans l'intestin." Et c'est dans la conception du matériau que réside son effet sur mesure : le composite semblable au caoutchouc réagit de manière sélective avec les sucs digestifs qui pourraient s'échapper des blessures intestinales, se gonfle et se referme d'autant plus hermétiquement. La super-colle biocompatible et peu coûteuse, qui est en grande partie composée d'eau, pourrait ainsi raccourcir les séjours à l'hôpital et réduire les coûts de la santé. Alexandre Anthis planifie donc déjà les prochaines étapes vers l'application clinique du nouveau pansement : "Nous sommes en train de fonder une start-up pour mettre ce matériau innovant sur le marché".


Rédaction / Contact médias

Littérature

AHC Anthis, X Hu, MT Matter, AL Neuer, K Wei, AA Schlegel, FHL Starsich, IK Herrmann; Chemically Stable, Strongly Adhesive Sealant Patch for Intestinal Anastomotic Leakage Prevention; Advanced Functional Materials (2021); https://doi.org/10.1002/adfm.202007099 



Liens
ETH Pioneer Fellowship 2021 for Alexandre Anthis: AnastoSEAL Smart patch, eradicating surgical leaks. 

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