L'équipe du Dr Wang Rong du Cixi Institute of Biomedical Engineering, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences, en coopération avec les chercheurs de l'Université Sun Yat-sen et de l'Université de Nanchang, a développé un hydrogel antibactérien mécano-réactif avec un comportement de libération de médicament contrôlable pour une application cicatrisante. L'étude a été publiée dans Matériaux et interfaces appliqués ACS .

Au cours des dernières décennies, les hydrogels pour la cicatrisation des plaies ont attiré une attention considérable dans le monde entier. Cependant, les plaies cutanées aiguës sur les parties du corps en mouvement souffraient généralement de diverses forces mécaniques, telles que les forces d'étirement et les forces de compression dans des circonstances dynamiques, ainsi le processus de guérison était facilement entravé.

Les hydrogels traditionnels ont une efficacité limitée en raison de leurs faibles propriétés mécaniques, l'adhésivité de la peau et l'efficacité d'administration du médicament. Pour résoudre ce problème, les chercheurs de cette étude ont conçu un antibactérien, hydrogel zwitterionique mécano-réactif chargé de médicament.

Des micelles de diacrylate Pluronic F127 (F127DA) ont été utilisées comme macro-réticulants et supports de médicaments. L'hydrogel réticulé micellaire développé a montré des propriétés mécaniques supérieures, avec une résistance à la traction et une déformation à la traction jusqu'à 112 kPa et 1420 %, respectivement, et une contrainte de compression allant jusqu'à 1,41 MPa.

En outre, le poly(méthacrylate de sulfobétaïne) (polySBMA) a doté l'hydrogel d'une excellente adhésivité tissulaire (～6 kPa) et d'une propriété antisalissure. Lorsque l'hydrogel réticulé micellaire a été soumis à des forces mécaniques, la faible association hydrophobe dans les micelles a été détruite, la combinaison entre le médicament bioactif et le noyau micellaire était déstabilisée, résultant en un comportement réactif de libération du médicament. Les résultats ont montré que la libération de médicament à partir de l'hydrogel pouvait être contrôlée avec précision par la force mécanique et les cycles, qui confère à l'hydrogel une propriété antibactérienne à large spectre contre les bactéries Gram-positives et Gram-négatives.

En outre, Le polySBMA zwitterionique possède une capacité d'hydratation élevée pour former une couche limite répulsive stable dans des conditions aqueuses, ainsi, l'hydrogel préparé inhibe efficacement l'adsorption des protéines et l'adhésion des bactéries. L'hydrogel a montré une bonne biocompatibilité avec les cellules de mammifères et a efficacement favorisé la cicatrisation des plaies dans un modèle de souris présentant un défaut cutané de pleine épaisseur.

Ce dur, mécano-réactif, l'hydrogel antibactérien et biocompatible est très prometteur pour le traitement des plaies dans un environnement dynamique complexe.