Des chercheurs du Royaume-Uni et des États-Unis ont réussi à « affiner » un nouveau biomatériau thermoplastique pour permettre à la fois la vitesse à laquelle il se dégrade dans le corps et ses propriétés mécaniques d'être contrôlées indépendamment.

Le matériel, un type de polyester, a été conçu pour être utilisé dans la réparation des tissus mous ou la bioélectronique flexible par une équipe de l'Université de Birmingham au Royaume-Uni et de l'Université Duke aux États-Unis.

Les matériaux qui reproduisent avec succès l'élasticité et la résistance nécessaires des tissus biologiques mais qui se biodégradent également sur une échelle de temps appropriée sont extrêmement difficiles à concevoir. En effet, la chimie utilisée pour produire les propriétés mécaniques d'un matériau régira également généralement la vitesse à laquelle il se dégrade.

Dans une nouvelle avancée, l'équipe a maintenant montré comment l'ajout d'acide succinique, un produit naturellement présent dans le corps, peut être utilisé pour contrôler le taux de dégradation.

Dans une nouvelle étude, Publié dans Communication Nature , les chercheurs ont montré comment le biomatériau polyester se dégrade progressivement sur une période de quatre mois, avec des tissus sains se développant dans et éventuellement remplaçant l'implant. Des tests chez le rat ont également été effectués pour confirmer la biocompatibilité et la sécurité du matériau.

En faisant varier les quantités d'acide succinique, l'équipe a pu contrôler la vitesse à laquelle l'eau pénètre dans le matériau et donc la vitesse de dégradation. D'habitude, les changements structurels qui augmentent la vitesse de dégradation entraîneraient une perte de résistance, mais ce matériau a été conçu avec une stéréochimie spécifique qui imite le caoutchouc naturel et permet de contrôler finement ses propriétés mécaniques. Cela signifie que toute perte de résistance peut être compensée par des ajustements stéréochimiques appropriés. Il s'agit d'une avancée significative qui n'a jusqu'à présent été réalisée dans aucun autre biomatériau dégradable.

Le co-auteur de l'étude, le professeur Andrew Dove, explique :« Les tissus biologiques sont complexes avec des propriétés élastiques variables. Les efforts pour produire des substituts synthétiques qui ont les bonnes caractéristiques physiques et qui peuvent également se dégrader dans le corps sont en cours depuis des décennies.

"Une partie du défi est qu'une approche" taille unique "ne fonctionne pas. Notre recherche ouvre la possibilité de concevoir des implants biologiques avec des propriétés qui peuvent être affinées pour chaque application spécifique."

Professeur Matthew Becker, qui occupe une double fonction en chimie et génie mécanique et science des matériaux chez Duke, note que les communautés des biomatériaux et de la médecine régénérative ont été sévèrement limitées à quelques matériaux qui n'ont pas la diversité des propriétés rapportées dans cette étude. « Les matériaux que nous avons développés offrent une réelle avancée dans la recherche permanente de nouveaux biomatériaux. La nature accordable du matériau le rend adapté à une gamme d'applications différentes, de l'os de remplacement aux stents vasculaires en passant par l'électronique portable. Des travaux supplémentaires pour prouver la biocompatibilité du matériau et son utilisation dans des démonstrations plus avancées sont en cours. »