Réparation médicale interne inspirée par des vers
Imaginez un pansement interne ultra-flexible, capable d'épouser les formes d'un cœur qui bat ou de soulager une colonne vertébrale abîmée. C'est ce que des chercheurs de l'Université de Boulder, au Colorado, viennent de mettre au point. Leur secret ? S'inspirer de la façon dont les vers s'enchevêtrent pour créer un matériau à mi-chemin entre solide et liquide. Une prouesse rendue possible grâce à une nouvelle méthode d'impression 3D baptisée CLEAR. Bienvenue dans l'ère des biomatériaux plus vrais que nature !
Quand les vers inspirent la médecine du futur
Sous la houlette du professeur Jason Burdick, l'équipe de Boulder s'est penchée sur un modèle aussi surprenant qu'efficace : les enchevêtrements de vers. Ces animaux ont en effet la capacité de former des boules denses aux propriétés étonnantes, à la fois solides et liquides. En décodant les secrets de cet agencement moléculaire unique, les scientifiques ont pu le reproduire pour créer un hydrogel médical aux propriétés inédites.
CLEAR, une révolution dans l'impression 3D médicale
Pour donner vie à ce matériau d'un nouveau genre, il a fallu inventer une toute nouvelle technique d'impression 3D, baptisée CLEAR (continuous-curing after light exposure aided by redox initiation). Grâce à elle, les chercheurs ont pu obtenir un maillage moléculaire ultra-résistant mais néanmoins flexible, à l'image des tissus les plus solides de notre corps. Cerise sur le gâteau, cet hydrogel nouvelle génération adhère parfaitement aux organes et tissus humains.
Un pansement sur-mesure pour le cœur et la colonne vertébrale
Les applications médicales d'une telle innovation sont immenses. On peut par exemple imaginer déposer ce gel "fait sur mesure" sur un organe abîmé, comme un cœur, pour le réparer ou y diffuser des médicaments. Il pourrait aussi servir de suture sans aiguille ou encore stabiliser un disque intervertébral bombé. Bref, c'est un véritable "pansement interne" qui s'offre aux chirurgiens.
Nous pouvons désormais imprimer en 3D des matériaux adhésifs suffisamment solides pour soutenir mécaniquement les tissus. C'est une première !
– Matt Davidson, co-auteur de l'étude
Une technologie polyvalente et personnalisable
Autre atout majeur de cette technologie : sa capacité à être ajustée aux besoins spécifiques de chaque patient. En effet, le processus d'impression 3D permet de moduler les propriétés de l'hydrogel en fonction de son utilisation. Les chercheurs planchent maintenant sur les tests précliniques pour étudier la réaction des tissus humains à ce matériau révolutionnaire. Mais les applications pourraient aller bien au-delà du médical.
C'est une méthode de traitement 3D simple que les gens pourraient utiliser dans leurs propres laboratoires universitaires ainsi que dans l'industrie pour améliorer les propriétés mécaniques des matériaux pour une grande variété d'applications.
– Abhishek Dhand, premier auteur de l'étude
Vers une révolution des biomatériaux ?
Cette découverte ouvre en tout cas un nouveau chapitre dans la grande saga des biomatériaux. En s'inspirant du vivant jusque dans ses moindres détails, comme ici l'agencement des vers, la science repousse les limites des matériaux de synthèse. Flexibilité, résistance et biocompatibilité : le trio gagnant pour des implants et pansements d'un genre nouveau. Nul doute que ce blob de vers un peu spécial a encore beaucoup de secrets à nous révéler !
L'étude a été publiée dans la revue Science. Vous pouvez en apprendre plus dans la vidéo explicative de l'Université de Boulder (en anglais).
