Des scientifiques de Norfolk, VA a développé une nouvelle méthode de fabrication de microfibres de collagène, qui pourraient avoir des applications dans la recherche, dispositifs médicaux et traitements cliniques allant des lésions ligamentaires aux brûlures cutanées.
Bien que des méthodes de fabrication de fibres de collagène telles que l'électrofilage et l'extrusion existent pour des applications biomédicales, ils ont connu un succès clinique limité. Cela est en partie dû à des problèmes d'évolutivité, Coût, et complexité.
L'équipe de recherche, de l'école de médecine de Virginie orientale, Le Frank Reidy Research Center for Bioelectrics de l'Université Old Dominion et Embody LLC ont développé une nouvelle méthode appelée pneumatospinning.
Écrire dans Biofabrication , ils décrivent comment il utilise une technique à haute vitesse à base d'air pour former des microfibres de collagène à partir de collagène de peau de veau de qualité clinique.
L'auteur principal, le Dr Michael Francis, a déclaré :« Les méthodes existantes de fabrication de fibres de collagène produisent de faibles volumes de matière, et sont très compliqués et coûteux. Notre objectif avec cette recherche était d'explorer une solution moins chère, méthode plus simple qui pourrait produire plus de matériel plus rapidement, vers la traduction clinique."
Les chercheurs ont dissous du collagène de type 1 de qualité clinique dans de l'acide acétique. Ils ont ensuite utilisé un aérographe commun pour pulvériser la solution (pneumatospinning), en le polymérisant en fibres submicroniques cytocompatibles. Après avoir stabilisé les échafaudages de collagène résultants, l'équipe les a examinés par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, dichroïsme circulaire, tests mécaniques et microscopie électronique à balayage pour montrer l'assemblage de la fibre de collagène natif de l'échelle moléculaire à l'échelle microscopique, à méso-échelle et à macro-échelle.
Le Dr Francis a déclaré :« Nous avons découvert que les fibres de collagène pneumatofilées avaient une résistance à la traction significativement plus élevée que le collagène électrofilé. En outre, les cellules souches cultivées sur le collagène pneumatospun ont montré une forte attachement et compatibilité cellulaire, offrant des opportunités pour des thérapies combinées plus avancées."
"En utilisant le diméthylsulfoxyde (DMSO) comme solvant, nous avons également pu faire un blended, biomatériau microfibreux par pneumatofilage avec poly(d, l-lactide) Cela permet encore plus d'applications possibles de cette technologie de fabrication à base de microfibres de collagène pour d'autres indications thérapeutiques avec des exigences variables, comme une résistance à la traction plus élevée et une cinétique de dégradation personnalisable, en fonction des besoins cliniques. »
"En tant que méthode robuste et rapide de synthèse de microfibres de collagène, cette méthode a de nombreuses applications dans la fabrication de dispositifs médicaux. Cela inclut ceux bénéficiant de microstructures anisotropes, comme les ligaments, réparation des tendons et des nerfs, pour les filets topiques tels que les pansements oculaires ou les plaies, ou encore pour l'application de revêtements microfibreux à base de collagène sur d'autres matériaux, tels que les polymères et les métaux pour améliorer l'intégration et la compatibilité des greffons."
