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Un ruban chirurgical ultrarésistant

Un ruban qui se décolle sans causer de dommages aux tissus


13 juillet 2020
Par GC Staff

L’année dernière, les ingénieurs du MIT ont développé un ruban adhésif double face qui peut adhérer rapidement et fermement aux surfaces humides telles que les tissus biologiques. Ils ont montré que le ruban pouvait être utilisé pour sceller les déchirures dans les poumons et les intestins en quelques secondes, ou pour fixer des implants et d’autres dispositifs médicaux à la surface d’organes tels que le cœur.

Récemment, ils ont développé leur adhésif afin qu’il puisse être détaché du tissu sous-jacent sans causer de dommages. En appliquant une solution liquide, la nouvelle version peut être décollée comme un gel glissant au cas où elle devrait être ajustée pendant la chirurgie, par exemple, ou retirée une fois le tissu cicatrisé.

Pour contourner la glissance naturelle d’un tissu, l’équipe a conçu son adhésif d’origine à partir de polymères biocompatibles, notamment l’acide polyacrylique, un matériau hautement absorbant couramment utilisé dans les couches et les produits pharmaceutiques, qui absorbe l’eau, puis forme rapidement de faibles liaisons hydrogène avec la surface du tissu. Pour renforcer ces liens, les chercheurs ont incorporé le matériau avec des esters du NHS, des groupes chimiques qui forment des liens plus forts et plus durables avec les protéines à la surface d’un tissu.

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Pour rendre l’adhésif détachable, l’équipe a d’abord peaufiné l’adhésif lui-même. Au matériau d’origine, ils ont ajouté une nouvelle molécule de liaison disulfure, qui peut

être placée entre des liaisons covalentes avec les protéines de surface d’un tissu. L’équipe a choisi de synthétiser cette molécule particulière car ses liaisons, bien que fortes, peuvent être facilement rompues si elles sont exposées à un agent réducteur particulier.

Les chercheurs ont ensuite examiné la littérature pour identifier un agent réducteur approprié qui était à la fois biocompatible et capable de rompre les liaisons nécessaires au sein de l’adhésif. Ils ont découvert que le glutathion, un antioxydant naturellement présent dans la plupart des cellules, était capable de rompre les liaisons covalentes de longue durée telles que le disulfure, tandis que le bicarbonate de sodium, également connu sous le nom de bicarbonate de soude, pouvait désactiver les liaisons hydrogène plus courtes de l’adhésif.

L’équipe a mélangé des concentrations de glutathion et de bicarbonate de sodium dans une solution saline et a pulvérisé la solution sur des échantillons d’adhésif qu’ils ont placés sur divers échantillons d’organes et de tissus, y compris le cœur, les poumons et les intestins de porc. Dans tous leurs tests, quelle que soit la durée d’application de l’adhésif sur le tissu, les chercheurs ont constaté qu’une fois qu’ils avaient pulvérisé la solution de déclenchement sur le ruban, ils étaient capables de décoller le ruban du tissu en environ cinq minutes, sans causant des dommages aux tissus.

Les chercheurs ont également fabriqué une version de l’adhésif qu’ils ont gravé avec de minuscules canaux à travers lesquels la solution peut également diffuser. Cette conception devrait être particulièrement utile si le ruban était utilisé pour fixer des implants et d’autres dispositifs médicaux. Dans ce cas, une solution de pulvérisation sur la surface du ruban ne serait pas une option. Au lieu de cela, un chirurgien pourrait appliquer la solution sur les bords du ruban, où elle pourrait diffuser à travers les canaux de l’adhésif.
http://news.mit.edu