Des chercheurs de l'IOCB Prague et leurs collègues de l'Université de Gand en Belgique ont travaillé sur l'amélioration des propriétés des matériaux à base de gélatine, élargissant ainsi les possibilités de leur utilisation, principalement en médecine. Dans un article publié dans ACS Applied Engineering Materials , ils ont présenté des matériaux imprimables en 3D qui peuvent être facilement surveillés à l'aide d'un appareil à rayons X ou par tomodensitométrie (CT).
Les matériaux à base de gélatine ont été un sujet de recherche brûlant au cours des 10 dernières années parce qu’ils sont simples à produire, non toxiques, peu coûteux, biodégradables et, surtout, parce qu’ils favorisent la croissance cellulaire. Pour cette raison, ils sont principalement utilisés en chirurgie plastique et reconstructive.
Une fois qu'un chirurgien a placé un implant constitué de ce matériau dans une plaie, le corps le décompose progressivement et le remplace par ses propres tissus. Ces substances accélèrent ainsi la cicatrisation des plaies et permettent même le remodelage des tissus, par exemple lors d'une reconstruction mammaire après une mastectomie. De plus, les matériaux peuvent être utilisés pour l'impression 3D d'implants adaptés à chaque patient.
Jusqu’à présent, cependant, il y a eu un obstacle majeur à surmonter, à savoir qu’il a été très difficile de suivre la dégradation de ces matériaux dans le corps à l’aide des méthodes d’imagerie conventionnelles. Et c’est précisément cet obstacle que les chercheurs de l’IOCB Prague s’efforcent de surmonter. Un agent radio-opaque (c'est-à-dire un contraste aux rayons X) nouvellement ajouté aux matériaux permet de suivre la rapidité avec laquelle les implants rétrécissent au fil du temps et s'ils sont intacts ou endommagés.
L'un des responsables de ces recherches à l'IOCB Prague est Ondřej Groborz de l'équipe de recherche de Tomáš Slanina (groupe de chimie Photoredox). Il explique :« Toute une série d'articles universitaires sont en cours de rédaction sur ce sujet. Le premier d'entre eux présente un matériau à base de gélatine qui peut être surveillé par imagerie par résonance magnétique. Dans notre deuxième article, récemment publié dans Applied Engineering Materials , nous dotons les matériaux d'une détectabilité aux rayons X et à la tomodensitométrie."
Grâce à cette amélioration, les chercheurs peuvent suivre ces implants au fil du temps, observer leur biodégradation et détecter d’éventuelles défaillances mécaniques. Ces données sont particulièrement utiles en pratique clinique. Sur la base des données obtenues, la biodégradation des implants peut être adaptée pour répondre à des exigences cliniques spécifiques. En effet, les tissus du corps humain se développent à des rythmes différents, auxquels les propriétés des implants doivent être adaptées. L'objectif est de rendre ces implants biodégradables au même rythme que la croissance des tissus sains.
Ondřej Groborz coopère à cette recherche avec le groupe Polymer Chemistry &Biomaterials (PBM) de l'Université de Gand. De plus, la collaboration entre l'IOCB Prague et l'Université de Gand a le potentiel de s'étendre au monde commercial. Les deux instituts de recherche ont déjà déposé une demande de brevet commune concernant l'utilisation des matériaux décrits en chirurgie plastique et reconstructive.
Plus d'informations : Groborz, O., Kolouchová, K., Parmentier, L., Szabó, A., Durme, B.V., Dunlop, D., Slanina, T., Vlierberghe, S.V. (sous presse). Hydrogels radio-opaques photo-imprimables pour la médecine régénérative. Matériaux d'ingénierie appliqués ACS 2024. doi.org/10.1021/acsaenm.3c00533
Fourni par l'Institut de chimie organique et de biochimie du CAS
