(Phys.org) —De minuscules implants pour surveiller les fonctions corporelles ou pour fournir de l'insuline ou tout autre médicament en fonction des besoins immédiats constitueraient un progrès dans la médecine personnalisée, mais un problème inhérent aux implants est la tendance du système immunitaire humain à reconnaître le dispositif comme un envahisseur et à l'encapsuler, empêchant l'appareil de faire son travail.

Le Dr Carmen Scholz de l'Université de l'Alabama à Huntsville (UAH) a travaillé sur la synthèse personnalisée de polymères biocompatibles qui peuvent recouvrir des capteurs qui sont ensuite implantés dans le corps pour les masquer du système immunitaire, souvent désigné comme un personnage furtif.

"Notre recherche porte sur tout ce que vous pouvez mettre sur un appareil pour que le corps ne puisse pas le sentir, " a déclaré le Dr Scholz. " Vous devez faire en sorte que le corps ne le voie même pas. "

Des recherches récentes dans lesquelles elle a été impliquée ont prouvé la stabilité in vitro et la non-toxicité des couches minces de copolymères blocs personnalisés qui enrobaient de minuscules capteurs, qui ont été produites par un groupe de collaborateurs à l'Université de Technologie de Dresde, Allemagne. Après d'autres tests, les capteurs revêtus pourraient être implantés chez les patients pour détecter leur glycémie, les niveaux de dioxyde de carbone et de pH sérique. Le revêtement utilise un concept multicouche qui comprend une couche d'étanchéité hermétique, une barrière de diffusion la plus interne chimiquement inerte pour les ions et l'humidité, et une couche superficielle de copolymères blocs amphiphiles.

Carmen Scholz, professeure de chimie à l'UAH, avec le doctorant Samuel Nkrumah-Agyeefi et la junior Brittany Black dans un laboratoire du bâtiment des sciences des matériaux.

Implanté dans un patient sous la peau, les données du capteur revêtu pourraient être surveillées sans fil pour contrôler une pompe à insuline ou surveiller les fonctions corporelles afin de fournir de plus amples informations au médecin traitant un patient souffrant de problèmes respiratoires. Étant donné que les revêtements rendent les implants invisibles pour le système immunitaire, le corps ne réagit pas à eux comme un envahisseur et leur permet de fonctionner.

Les travaux récents sont une émanation de l'implication du Dr Scholz dans le développement de revêtements biocompatibles pour le Boston Retinal Implant Project, fondée dans les années 1980 et soutenue par la Veterans Administration. Le projet a réussi à développer des dispositifs médicaux pour restaurer un certain degré de vision chez les patients devenus aveugles à cause de la rétinite pigmentaire ou de la dégénérescence maculaire liée à l'âge.

Dans ce travail, des revêtements biocompatibles étaient nécessaires pour adapter les dispositifs rétiniens afin qu'ils ne soient pas rejetés tout en étant utilisés pour fournir des signaux électriques au cerveau et restaurer la vue.

"Je peux faire des revêtements pour toutes sortes d'implants, " a déclaré le Dr Scholz. " C'est notre expertise, faire ce genre de revêtements. Nous pouvons les fabriquer sur mesure. » Mais les applications des revêtements ne s'arrêtent pas aux capteurs et aux appareils.

« Nous pouvons fabriquer des revêtements et les « décorer » avec des systèmes de distribution pour divers médicaments, " dit-elle. " Les médecins m'ont dit que leur plus grand défi avec l'implantation de dispositifs est le traumatisme associé à la chirurgie, ce qui provoque un gonflement. L'enflure empêche la guérison. Charger les systèmes d'administration de médicaments qui réduisent l'enflure pourrait être un moyen d'accélérer la guérison. Non seulement ces revêtements rendraient l'appareil invisible pour le corps, ils peuvent également être utilisés pour faciliter le processus de récupération.

"Tous ces polymères, en raison de leur nature chimique, se prêtent à des systèmes d'administration de médicaments, " a déclaré le Dr Scholz. " Tout cela est vraiment une chimie soignée. "

La technique du Dr Scholz est unique car elle n'utilise aucun métal lourd pour catalyser les polymérisations. Cela le distingue des autres chercheurs, qui travaillent sur des systèmes polymères similaires mais utilisent souvent des métaux lourds et doivent ensuite les éliminer au cours du processus.

"Je prétends que si je ne le mets pas dedans, " elle a dit, "Je n'ai pas à m'inquiéter de le récupérer."

D'autres avancées dans le travail à l'UAH dépendent de la recherche de financement pour la recherche. "Les idées sont là et nous avons les preuves de concept des idées, mais nous avons besoin de financement, " a déclaré le Dr Scholz. " Je peux vous en tirer la chimie et vous montrer comment cela peut être fait, mais tout cela coûte de l'argent."